Заключительным этапом построения математической модели объекта является оценка точности аппроксимации. Обычно принимают, что модель адекватна объекту, если разность между ординатами нормированных переходных функций модели и объекта не превышает 0,15.
Расчет переходной функции модели произведем с помощью обратного преобразования Лапласа.
Совмещенное изображение нормализованной кривой разгона и переходной функции модели:
Расхождение не превышает 0.15, что является допустимым.
Расчет оптимальных настроечных параметров цифрофых регуляторов
Модель и расчетная схема цифровой АСР
Все современные системы управления цифровые. Ввиду широкого распространения микропроцессорных систем автоматического регулирования процессов химической технологии возникла необходимость в умении рассчитывать эти системы.
Рис. 3.1 Модель цифровой системы
В данной модели АЦП заменены дельта импульсными модуляторами (изображены в виде ключей), а ЦАП входит как демодулятор. Демодулятор и объект образуют приведённую непрерывную часть системы с передаточной функцией: Wпнч=Wдм*Wm, (4.8)
Дельта импульсные модуляторы осуществляют преобразование сигналов U(t) и y(t) в синхронные импульсные последовательности U*(t) и y*(t) в соответствии со следующими формулами:
(4.9)
(4.10)
где где δ (t) - дельта-функция Дирака, Т - период квантования сигнала по времени.
Демодулятор обычно представляет собой фиксатор нулевого порядка с передаточной функцией . (4.11)
Модель цифровой АСР, приведенная на рисунке 4.6, может быть преобразована в расчетной схеме системы, показанной на рисунке 4.7. Последняя состоит из дискретного регулятора и дискретного объекта, имеющего передаточную функцию W*пнч(р), а все сигналы представляют синхронные последовательности модулированных дельта-импульсов.
Рис.3.2 Расчетная схема цифровой АСР
Передаточная функция разомкнутой цифровой АСР запишется в виде (при условии, что начальное значение импульсной характеристики приведенной непрерывной части равно нулю):
(4.12)
Передаточная функция дискретной системы связана с передаточной функцией её непрерывной части следующим соотношением:
(4.13)
где wкв=2p/Т — частота квантования в дискретной АСР, Т — время такта квантования.
С учётом этого передаточная функция разомкнутой дискретной системы запишется в виде: (4.14)