Школа Инженерная школа энергетики

НОЦ И.Н. Бутакова Направление 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника

Отчет по лабораторной работе

по дисциплине «Управление техническими системами»

«Исследование одноконтурной системы регулирования с П- и ПИ- регулятором»

Выполнил студент

гр. 5Б05 Цыбиков А.А. ^{(дата, подпись)}

Проверил:

к.т.н., доцент ИШЭ Атрошенко Ю.К. ^{(дата, подпись)}

Томск 2022

Цель работы

Исследование динамики работы одноконтурной системы автоматического регулирования с П- и ПИ-регулятором. Оценка влияния настроек параметров регулятора на переходный процесс системы автоматического регулирования (САР).

Апериодическое звено

Таблица 1 – Вариант задания

№ варианта	b0	b1	a0	a1	a2
2	10	20	10	6	40

Порядок выполнения работы

Сначала построим схему, предоставленную в методических указаниях данных для этой лабораторной работы, и график для нее.

Рисунок 1 – График переходного процесса с П-регулятором

Рисунок 2 – График переходного процесса с ПИ-регулятором при коэффициенте усиления равном 1

Рисунок 3 – График переходного процесса с ПИ-регулятором при коэффициенте усиления равном 2

Таблица 1 - Оценка качества переходных процессов исследуемой САР

№ п/п	Оценка качества	САР с П-регулированием (настройки по умолчанию)	САР с ПИ-регулированием (настройки по умолчанию)	САР с ПИ-регулированием (ручная настройка параметров)
1	Динамическая ошибка	0.27	0,3	0,17
2	Перерегулирование			17%

Продолжение таблицы 1

3	Статическая ошибка	0.5		0
4	Степень затухания			0,41
5	Время регулирования:	7		6
6	Период колебаний	8		6
7	Число колебаний за время регулирования	1	3	1

Анализ полученных данных

В ходе проведения лабораторной работы было исследована динамика работы одноконтурной системы автоматического регулирования с П- и ПИ-регулятором. В ходе оценок выявлены следующие моменты:

1. ПИ-регуляторы обеспечиваю меньшую динамическую и статическую ошибки, а также меньшее перерегулирование, степень затухания, но больше время регулирования и период колебания, чем П-регуляторы. Следовательно, первые позволяют получить на выходе результат более точный к ожидаемому, чем последние. Однако, П-регуляторы гораздо быстрее справляются с задачей получения ожидаемого результата, что может натолкнуть на мысль целесообразности использования их в качестве защитных средств системы от внезапных скачков параметров. В свою очередь ПИ-регуляторы целесообразно использовать для точного получения выходного из системы сигнала.

2. При уменьшении коэффициента усиления наблюдается уменьшение динамической ошибки и перерегулирования и увеличение времени регулирования и периода колебаний. Следовательно, уменьшение коэффициента усиления в ПИ-регуляторе позволяет усилить те его свойства, которые отличают его от П-регулятора.