Өтпелі режим сапасының көрсеткіштері
ПИ-реттегіш параметрлерін анықтаудың жуық тәсілі
Төменде алдыңғы бөлімде алынған және алдын ала түзетілген АРЖ-нің ЛАЖС (логарифмдік амплитуда-жиілік сипаттамасы) мен ЛФЖС-і (логарифмдік фаза-жиілік сипаттамасы) негізінде ПИ-реттегіштің баптау параметрлерін жуықтап анықтау әдісі берілген.
Уақыт тұрақтысын таңдау қағидасы
- Уақыт тұрақтысын анықтау үшін төменгі ЛАЖС (фаза және амплитуда қорлары бойынша талаптар орындалған жағдайда) алынады.
- Таңдалған қисыққа 0 дБ/дек және –20 дБ/дек көлбеулері бар жанамалар жүргізіледі.
- Анықтау дәлдігін арттыру үшін ЛАЖС екі декада диапазонында құрастырылғаны дұрыс.
Бастапқы жақындау
Егер фаза және амплитуда қорлары бойынша талаптар сақталса, онда kp=0.5 мәні қолайлы бастапқы жақындау болып саналады.
Түзету коэффициентін ескеру
П-реттегіштің күшейтуін ескеріп, нәтижесінде күшейту коэффициенті:
kp = 0.3 × 0.5 = 1.5
ПИ-реттегішті басқару контуріне енгізу (VisSim)
Сұлбада П-реттегішті ПИ-реттегішке ауыстырып қосу қажет. Ол үшін VisSim ортасында Transfer Function блогын қолдану ыңғайлы. Бұл блок Blocks → Linear System мәзірінен таңдалады.
Маңызды ескерту
Бөлім коэффициенттерін енгізгенде бос мүшенің нөлге тең екенін міндетті түрде көрсету керек: 0.67 және 0 мәндері пробел арқылы енгізіледі.
Реттеу уақыты мен қайта реттеу шамасын өтпелі сипаттама терезесінің үлкейтілген көрінісінен бақылауға болады.
ПИ-реттегіш параметрлерін нақтылау
Коррекция үшін қолданылған әдіс жуық болғандықтан, АРЖ сапасын жақсарту үшін реттегіштің күшейту коэффициенті мен уақыт тұрақтысын бірнеше ондық пайыз шегінде нақтылап баптау ұсынылады.
Бақылау нәтижесі
Тәжірибе және қателік әдісі уақыт тұрақтысының өзгеруі өтпелі процесті нашарлатуы мүмкін екенін көрсетеді.
Тиімді қадам
Күшейту коэффициентін 0.12-ге дейін азайту қайта реттеуді төмендетіп, оны 5%-тен аз етуге мүмкіндік береді және реттеу уақытына оң әсер етеді.
Иллюстрациялар туралы белгі
Бастапқы мәтінде өтпелі функцияның үлкейтілген көрінісі және тиімделген АРЖ-нің байланыспаған контуры үшін ЛАЖС/ЛФЖС графиктері (Сур. 26–28) келтірілген. Бұл блог-постта оларды визуал ретінде орналастыру үшін сәйкес суреттерді бөлек қосу қажет.
«Волна В-0» АРЖ-нің сапасын бағалау
Сызықты автоматты реттеу жүйесінің (АРЖ) сапасы берілген сигналды дәл бақылау, сыртқы әсерді басу және жүйенің жылдам әрекет ету дәлдігі арқылы сипатталады. Сапа тура және жанама көрсеткіштермен бағаланады.
Жанама көрсеткіштер
- Фаза бойынша тұрақтылық қоры
- Амплитуда бойынша тұрақтылық қоры
- Астатизм реті
- Статикалық жүйелер үшін контур күшейту коэффициенті және басқа да қосымша көрсеткіштер
Тура көрсеткіштер
Өтпелі режим:
реттеу уақыты tp және қайта реттеу (%).
Орнатылған режим:
қателік коэффициенттері: жағдай бойынша c0, жылдамдық бойынша c1, үдеу бойынша c2.
Өтпелі режим сапасының көрсеткіштері
Өтпелі режим көрсеткіштері АРЖ-нің өтпелі сипаттамасы бойынша анықталады. Берілген жүйе үшін:
Реттеу уақыты
tp = 1.45 с
Қайта реттеу
2%
Бұл — өтпелі функцияның бірінші максимумы мен тұрақталған мәні арасындағы салыстырмалы асу.
Орнатылған режим сапасының көрсеткіштері
Қателік коэффициенттері орнатылған режимдегі дәлдікті сипаттайды. Статикалық АРЖ үшін c0 әдетте 0.01–0.1 аралығында болғаны дұрыс. Астатикалық АРЖ үшін c0=0.
VisSim арқылы c0 және c1 анықтау
- Дәрежелі әсер (қадам) кезінде қателіктің тұрақталған мәні c0 коэффициентіне тең. Оны өлшеу үшін бірінші сумматор шығысын және негізгі басқару контурі сумматорының шығысын осциллографқа қосу жеткілікті.
- Сызықты өсетін әсер (ramp) кезінде қателіктің тұрақталған мәні c1 коэффициентіне тең. Ол үшін кіріске Blocks → Signal Producer → Ramp генераторы қосылады.
Тиімделген АРЖ астатикалық болғандықтан, қателік коэффициенті c0=0. Жылдамдық бойынша қателік коэффициенті c1 ramp-сигналы кезінде қателіктің тұрақталған мәні ретінде анықталады.
Қорытынды
Бұл курстық жұмыста мен тақырыпқа қатысты негізгі мәселелерді қарастырып, автоматты реттеу жүйесінің (АРЖ) бірқатар қасиеттерін зерттедім.
АРЖ тұрақтылығы алгебралық және жиіліктік тәсілдер арқылы бағаланатыны белгілі. Бұл жұмыста VisSim бағдарламалық пакетінде жүйе тұрақтылығы жиіліктік критерийлер бойынша модельденді. Әртүрлі модельдер үшін логарифмдік жиіліктік сипаттамалар алынып, олар арқылы тұрақтылық қорлары бағаланды.
Сонымен қатар АРЖ сапа көрсеткіштерімен таныстым: өтпелі режим көрсеткіштері, орнатылған режим көрсеткіштері және оларды тәжірибелік түрде анықтау тәсілдері қарастырылды.
Қосымша ескертпе
Бастапқы мәтінде парақ нөмірлері, құжаттық деректер және қолтаңбаға қатысты жолдар кездеседі. Блог форматына сәйкестендіру үшін олар мәтіннен алынып тасталды, ал мазмұндық бөлімдер сақталып, тілдік қателер түзетілді.