ЛР3_ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ С П- И ПИ-РЕГУЛЯТОРОМ
.pdf
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 ПИрегулятором»
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
№ |
b0 |
b1 |
a0 |
a1 |
a2 |
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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
2
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
№ |
Оценка качества |
САР с П- |
САР с ПИ- |
САР с ПИ- |
п/п |
|
регулированием |
регулированием |
регулированием |
|
|
(настройки по |
(настройки по |
(ручная |
|
|
умолчанию) |
умолчанию) |
настройка |
|
|
|
|
параметров) |
|
|
|
|
|
1 |
Динамическая ошибка 1 |
0.27 |
0,3 |
0,17 |
|
|
|
|
|
2 |
Перерегулирование |
5.4% |
30% |
17% |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
Продолжение таблицы 1
3 |
Статическая ошибка ст |
0.5 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
4 |
Степень затухания |
0.63 |
0.5 |
0,41 |
|
|
|
|
|
5 |
Время регулирования: р |
7 |
19 |
6 |
|
|
|
|
|
6 |
Период колебаний к |
8 |
6 |
6 |
|
|
|
|
|
7 |
Число колебаний за время |
1 |
3 |
1 |
|
регулирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
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.
4