2.1 Дана нестационарная и нелинейная система, структурная схема которой представленная на рисунке 20.
| Рисунок 2 – Структурная схема исследуемой модели
|
где x, y– вход и выход системы; Wi (s) – операторные выражения передаточных функций системы; Δ – ошибка регулирования; N – нелинейное звено.
Исходные параметры системы для различных вариантов заданы в таблицах 1 и 2.
2.2. “Набрать ” модель с использованием пакета SIMULINK.
Таблица 1. Характеристики объекта управления
| t, c
|
|
|
|
|
|
|
|
| KОУ, м/с
|
|
|
|
|
|
|
|
| fОУ,Гц
| 1.0
| 4.2
| 5.0
| 4.0
| 2.7
| 2.3
| 1.8
|
Характеристики динамических звеньев определяются следующими выражениями:
· Корректирующее звено:
, (28)
где
, (29)
а fОУ (t) – из таблицы 2, T2 иT3 - из таблицы 3.
· Переменное усилительное звено:
, (30)
где KОУ(t), fОУ (t) – известные зависимости из таблицы 2.
· “Нестационарный” объект управления:
, (31)
где
,(32)
а KОУ(t) – из таблицы 2, xОУ – из таблицы 3.
· Кинематическое звено
. (33)
· Нелинейное звено N – одним из двух видов
- первый,определяемый зависимостью
, (34)
где
- нелинейность типа насыщение с порогами ограничения на уровне ±1;
kн – коэффициент передачи до ограничения сигнала, kн = 0.20;
- второй,определяемый зависимостью
, (35)
где
- нелинейность типа ”насыщение” с порогами ограничения на уровне ±8,ограничивающий входной сигналUвх.
2.3. Провести исследование системы при задании на вход:
· скачкообразного и
· гармонического сигнала x=Aвх sin (2π fвх t) при двух значениях частоты: fвх=0.5 Гц и fвх=1 Гц с заданной амплитудой Aвх.
При этом провести анализ качества процессов на выходе системы:
- перерегулирование;
- время переходного процесса;
- построить фазовые траектории.
2.4 Результаты представить в виде графиков.
Исходные параметры системы:
Фильтр Wкф(s) T1, с, в соответствии с выражением (29) и таблицей 1
T2, с, 0.08
T3, с, 0.009
N,в соответствии с выражением (34)
Входной сигнал Aвх 0.65
Kус(t) в соответствии с выражением (30) и таблицей 1
Объект управления WОУ(s)
KОУ(t) в соответствии с таблицей 1
TОУ, с, в соответствии с выражением (32) и таблицей 1
ξОУ, 0.2