Переходная характеристика системы– это реакция на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях объекта управления и характеризует его динамические свойства. Получение переходной характеристики экспериментальным путем с последующим получением параметров ОУ – первый шаг на пути к определению настроек ПИД-регулятора, ПИ-регулятора, П-регулятора.

Зачастую на практике речь идет о разгонной характеристике.

Разгонная переходная характеристика объекта будет получена в том случае, если на вход подать ступенчатое воздействие, отличное от единицы. Зачастую на реальном объекте подают входное воздействие в несколько процентов хода исполнительного механизма, а потом делят выходное воздействие на входное.

С помощью программного продукта MatLab смоделируем разомкнутую систему и попробуем определить параметры некого теплового ОУ.

Создаем модель, предполагая, что не знаем ее параметров:

Задаем значение для входа, равное 5.

Для определения табличных значений переходной характеристики звена как функции времени h(t) используем блок To Workspace. Он находится в разделе Simulink -> Sinks.

Задаем время симуляции 450, и запускаем переходный процесс. Заходим в Scope и видим такую картину:

Для того чтобы получить данные в правильном виде, нужно задать соответствующие настройки для блока To Workspace. Окно настроек будет выглядеть примерно так:

Тип сохраняемой переменной должен быть в виде массива – array.

После этого открываем основное окно Matlab и во вкладке Workspace видим 2 переменные:

Это два массива чисел с плавающей точкой:

  • out – выход объекта
  • tout – штамп времени, имеет такую же размерность, как и выход (60×1), поэтому их можно совместить и определить зависимость.

При работе на реальном объекте можно получить подобную зависимость с той или иной точностью, и потом эти данные обработать.

Итак, К  (коэффициент усиления входного воздействия) получим, разделив установившееся значение на входное:

4/5 = 0.8, К = 0.8

Чистое запаздывание можно выделить в таблице.

? = 10…12 сек

Т – это время, за которое процесс бы завершился, если бы протекал с постоянной максимальной скоростью.

Простейший способ определения Т – построение касательной в точке перегиба разгонной переходной характеристики  цепи. Опустив перпендикуляр из точки пересечения касательной с установившимся значением выхода на временную ось получим время изодрома в секундах.

 

Т= 75…80 с

Итак, зная характеристики переходного процесса, получаем передаточную функцию обьекта:

Смоделируем систему в MatLab и визуально оценим точность . С помощью мультиплексора заведём оба выхода на один Scope.

На самом деле параметры объекта были таковыми (модель сверху):

Можно сделать вывод, что полученная экспериментальным путём переходная характеристика объекта достаточно точно (для оценки точности модели нужно изначально задаться критерием) отражает параметры.

 

Tags

 
Поделиться в Ok Ok Ok Ok Share for Odnoklassniki Ok Ok

0 Комментариев

Вы можете первым оставить свой комментарий.

Оставить комментарий

 




 

Вы же не робот? *