Лабораторна робота №3

Лабораторна робота №1

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі системи «об’єкт-двопозиційний регулятор»

 

 

 

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження (при одиничному скачку прийняти

рівним 1);

X – вхідний сигнал;

Y – вихідний сигнал;

Yz – задане значення вихідного сигналу;

DY – різниця вихідного значення та заданого значення вихідного

сигналу;

S – керуюча дія, в двохпозиційному регуляторі 0 чи 1.

Ланки моделі:   

Типу множення

 

       X=Q*S;

 

Суматор:

 

        

        y=x1-x2; 

                                              

 

Аперіодична ланка першого порядку:

   

Функція переходів          

                                          ;

                                         

                                         

.

 

Ланка типу гістерезис:

 

 

Текст програми:

 

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float y,x,dt,dy,t,K0,T0,yz,A1,A2;

int i;

K0=atof(Edit1->Text.c_str());

dt=atof(Edit2->Text.c_str());

A1=atof(Edit3->Text.c_str());

T0=atof(Edit4->Text.c_str());

yz=atof(Edit5->Text.c_str());

A2=atof(Edit6->Text.c_str());

Series1->Clear();

 Series2->Clear();

x=1;

y=0;

for (i=0;i<1000;i++)

{

y=y+(K0*x-y)/T0*dt;

dy=y-yz;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

 Series2->AddXY(i,yz," ",clGreen);

 

1. В середовищі побудувати та відлагодити імітаційну модль системи “об*єкт-двохпозиційний регулятор». Передбачити можливість змінювати параметри об’єкта (К0, Т0), кроку моделювання (dt), параметрів регулятора (А1, А2).

 

 

2. Дослідити роботу моделі без регулятора (при S=1). Визначити адекватність моделі, дослідити вплив кроку моделювання на якість моделі, визначити часові обмеження використання моделі.

 

 

 

3. Дослідити вплив параметрів регулятора на якість регулювання. Обрати оптимальні значення.

 

 

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували і дослідили імітаційну модель «об’єкт – двопозиційний регулятор», вплив параметрів регулятора (А1, А2) та час рулювання (dt) для якісного регулювання моделі, визначили їх оптимальні параметри та час.

Лабораторна робота №2

 

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі системи «об’єкт – трьохпозиційний регулятор».

 

Рис.2 Структурна схема імітаційної моделі

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження (при одиничному скачку прийняти рівним 1- в прямому чи -1 - в зворотному включенні)

X – вхідний сигнал;

Y – вихідний сигнал;

Yz – задане значення вихідного сигналу;

DY – різниця вихідного значення та заданого значення вихідного сигналу;

S – керуюча дія, в трьох позиційному регуляторі -1, 0 чи 1.

       Дана імітаційна модель подібна до попередньої (лабораторна робота №1), вона відрізняється лише наявністю ланки типу «подвійний гістерезис», що імітує трьохпозиційний регулятор.

 

 

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float y,x,dt,dy,t,K0,T0,yz,A1,A2,A3,A4;

int i;

K0=atof(Edit1->Text.c_str());

dt=atof(Edit2->Text.c_str());

A1=atof(Edit3->Text.c_str());

T0=atof(Edit4->Text.c_str());

yz=atof(Edit5->Text.c_str());

A2=atof(Edit6->Text.c_str());

A3=atof(Edit7->Text.c_str());

A4=atof(Edit8->Text.c_str());

 Series1->Clear();

 Series2->Clear();

x=1;

y=0;

for (i=0;i<1000;i++)

{

y=y+(K0*x-y)/T0*dt;

dy=y-yz;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

 Series2->AddXY(i,yz," ",clGreen);

{

if (dy<A1) x=1;

if ((dy>A1)&(dy<A3)) x=0;

if (dy>A4) x=-1;

}

}

 

1. В середовищі побудувати та відлагодити імітаційну модель системи «Об’єкт- трипозиційний регулятор». Передбачити можливість змінювати параметри об’єкта (К0,Т0), кроку моделювання (dt), парметрів регулювання (А1, А2, А3, А4).

 

1. Дослідити роботу моделі без регулятора (при S=1). Отримати криву розгону об’єкта, визначити адекватність моделі, дослідити вплив кроку моделювання на якість моделі.

 

 

1. Доповнити модель контуром зворотнього зв’язку з 3-позиційним регулятором та дослідити вплив параметрів на якість регулювання. Дослід провести при та при. Обрати оптимальне значення.

 

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували і дослідили імітаційну модель «об’єкт – трипозицйний регулятор», вплив параметрів регулятора (А1, А2, А3, А4) та час рулювання (dt) для якісного регулювання моделі, визначили їх оптимальні параметри та час.

Лабораторна робота №3

 

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі системи «об’єкт-ПІД-регулятор»

 

 

Рис.3 Структурна схема імітаційної моделі

 

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження (при одиничному скачку прийняти рівним 1в прямому чи - 1 в зворотному включенні)

X – вхідний сигнал

Y – вихідний сигнал;

Yz – задане значення вихідного сигналу;

DY – різниця вихідного значення та заданого значення вихідного сигналу

Yp – керуюча дія, в ПІД-регуляторі це безперервна функція.

       Дана імітаційна модель подібна до попередніх, (лабораторна робота №1,2), вона відрізняється лише наявністю ПІД-регулятора.

ПІД-регулятор можна представити у вигляді трьох ланок: пропорційної, інтегральної та диференційної, коефіцієнти Кп, Кі та Кд враховують вплив кожної складової на результат; вихідний сигнал обчислюється як сума всіх трьох.

 

 

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

 

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float y,x,dt,J,Dy,Dpy,Yr,t,K0,T0,yz,xi,Kn, Ki, Kd;

int i;

K0=atof(Edit1->Text.c_str());

dt=atof(Edit3->Text.c_str());

Kn=atof(Edit4->Text.c_str());

T0=atof(Edit2->Text.c_str());

yz=atof(Edit7->Text.c_str());

Ki=atof(Edit5->Text.c_str());

Kd=atof(Edit6->Text.c_str());

 Series1->Clear();

 Series2->Clear();

 Yr=0;

 Dpy=0;

x=1;

y=0;

J=0;

for (i=0;i<150;i++)

{ x=1-Yr;

y=y+(K0*x-y)/T0*dt;

Dy=y-yz;

J=J+Dy*dt;

Yr=(Kn*Dy+Ki*J+Kd*(Dy-Dpy)/dt);

Dpy=Dy;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

 Series2->AddXY(i,yz," ",clGreen);

}}

 

1. В середовищі побудувати та відлагодити імітаційну модель системи «Об’єкт- ПІД-регулятор». Передбачити можливість змінювати параметри об’єкта (К0,Т0), кроку моделювання (dt), парметрів регулювання (К1, Кn, Кp).

 

 

1. Дослідити роботу моделі без регулятора (при S=1). Отримати криву розгону об’єкта, визначити адекватність моделі, дослідити вплив кроку моделювання на якість моделі.

 

1. Доповнити модель контуром зворотнього зв’язку з ПІД-позиційним регулятором та дослідити вплив параметрів на якість регулювання. Дослід провести при та при. Обрати оптимальне значення.

 

 

 

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували дослідили імітаційну модель «об’єкт – ПІД-регулятор», вплив параметрів регулятора ((К1, Кn, Кp) та час рулювання (dt) для якісного регулювання моделі, визначили їх оптимальні параметри та час.