Цель лабораторного занятия

Исследование объекта второго порядка с ПИД-регулятором и сравнение с принципом Понтрягина.

 

Задание на работу

1. Рассчитать настройки регулятора методом Зиглера-Николса для объекта .

2. Снять переходную характеристику и сравнить её с переходной характеристикой л.р. 4.

 

Выполнение работы:

1. Для снятия переходной характеристики объекта составляем структурную схему моделирования в программе 20sim.

Рис. 1

2. Вызовем окно проведения эксперимента, нажав Simulation. Подготовим эксперимент, задав коэффициенты модели объекта, начальные условия, параметры решения и список графиков, выводимых на экран.

Рис. 2 – параметры эксперимента

3. Результат эксперимента необходимо аппроксимировать.

 

 

Рис. 3 – результат эксперимента с аппроксимацией

Графически определяем коэффициенты L=6,4 и a=5,1. Исходя из полученных коэффициентов находим настроечные параметры для ПИД-регулятора по методу Зиглера-Николса:

4. Построим структурную схему моделирования одноконтурной системы регулирования с ПИД-законом регулирования.

Рис. 4 – структурная схема с ПИД-законом регулирования

5. Вызовем окно проведения эксперимента, нажав Simulation. Подготовим эксперимент, задав коэффициенты модели объекта, начальные условия, параметры решения и список графиков, выводимых на экран.

Рис. 5 - параметры эксперимента

6. Результат эксперимента:

Рис. 6 – результат эксперимента

7. Отчет должен содержать:

· Цель работы

· Порядок выполнения работы

· Полученные результаты работы

· Выводы о проделанной работе

· Сравнительный анализ с л.р. №4.

Приложение 1. Варианты заданий №1.

№	Уравнения	№	Уравнения
1/27	1) 2)	14/40	1) 2)
2/28	1) 2)	15/41	1) 2)
3/29	1) 2)	16/42	1) 2)
4/30	1) 2)	17/43	1) 2)
5/31	1) 2)	18/44	1) 2)
6/32	1) 2)	19/45	1) 2)
7/33	1) 2)	20/46	1) 2)
8/34	1) 2)	21/47	1) 2)
9/35	1) 2)	22/48	1) 2)
10/36	1) 2)	23/49	1) 2)
11/37	1) 2)	24/50	1) 2)
12/38	1) 2)	25/51	1) 2)
13/39	1) 2)	26/52

 

Приложение 2. Варианты заданий №2.

№	a	b	c	d	e	f
1	1.0	1.0	2.0	0.5	0.5	0.1	3.0	3.0
2	2.0	1.0	1.0	1.0	1.0	0.5	0.5	4.0
3	1.0	0.5	1.0	1.0	0.5	0.7	3.0	1.0
4	1.0	0.5	1.0	0.5	1.0	0.667	-3.0	-0.5
5	1.0	0.5	1.0	1.0	1.0	0.667	-0.5	-3.0
6	1.0	0.5	2.0	0.5	0.5	0.265	1.0	4.0
7	1.0	0.5	2.0	0.5	1.0	0.388	3.0	-1.0
8	1.0	0.5	2.0	1.0	0.5	0.5	0.0	-4.0
9	1.0	0.5	2.0	1.0	1.0	1.0	-0.5	4.0
10	1.0	1.0	2.0	0.5	0.0	0.15	1.0	5.0
11	1.0	1.0	2.0	0.0	0.5	0.15	0.5	4.0
12	1.0	1.0	2.0	0.5	1.0	0.25	0.5	3.0
13	1.0	1.0	2.0	1.0	0.5	0.25	-1.5	-3.0
14	1.0	1.0	2.0	1.0	1.0	0.5	-1.2	4.0
15	1.0	1.0	2.0	1.0	0.0	1.0	2.0	2.0
16	1.0	1.0	2.0	0.0	1.0	0.3	0.0	3.0
17	1.0	0.5	2.0	0.5	0.0	0.143	-0.7	3.5
18	1.0	0.5	2.0	0.0	0.5	0.071	-0.5	4.0
19	1.0	0.5	2.0	1.0	0.0	0.143	-1.0	3.6
20	1.0	0.5	2.0	0.0	1.0	0.286	0.1	4.2
21	1.0	0.5	1.0	0.5	0.0	0.167	-1.0	3.0
22	1.0	0.5	1.0	0.0	0.5	0.167	1.0	-3.0
23	1.0	0.5	1.0	1.0	0.0	1.0	-1.0	4.3
24	1.0	0.5	1.0	0.0	1.0	0.333	0.5	2.5
25	2.0	0.5	1.0	0.5	0.0	0.071	-1.0	4.0
26	2.0	0.5	1.0	0.0	0.5	0.1	-0.5	3.5
27	2.0	0.5	1.0	1.0	0.0	0.2	3.0	1.5
28	2.0	0.5	1.0	0.0	1.0	0.5	0.0	3.0
29	2.0	0.5	1.0	0.5	0.5	0.15	-0.5	3.0
30	2.0	1.0	1.0	0.5	0.0	0.05	-0.6	-4.0
31	2.0	1.0	1.0	0.0	0.5	0.15	0.6	2.0
32	2.0	1.0	1.0	0.5	0.5	0.05	-0.1	4.0
33	2.0	0.5	1.0	1.0	1.0	0.8	3.0	1.0
34	2.0	1.0	1.0	1.0	0.0	0.75	-4.0	0.6
35	2.0	1.0	1.0	0.0	1.0	1.0	0.5	3.0
36	2.0	1.0	1.0	1.0	0.5	0.2	0.0	5.0
37	2.0	1.0	2.0	0.5	0.0	0.1	-4.0	-0.1
38	2.0	1.0	2.0	0.0	0.5	0.1	-4.0	0.1
39	2.0	1.0	2.0	0.5	0.5	0.1	-3.0	0.0
40	2.0	1.0	2.0	1.0	0.0	0.267	-1.0	-3.0
41	2.0	1.0	2.0	0.0	1.0	0.267	-1.0	-3.0
42	2.0	1.0	2.0	0.5	1.0	0.25	4.0	1.0
43	2.0	1.0	2.0	1.0	0.5	0.25	3.5	-1.0
44	2.0	0.5	1.0	0.5	1.0	0.35	-0.3	2.5
45	2.0	0.5	1.0	1.0	0.5	0.4	3.0	1.0
46	2.0	1.0	1.0	0.5	1.0	0.45	0.1	1.0
47	1.0	2.0	2.0	0.0	1.0	0.15	1.0	2.0
48	1.0	2.0	2.0	1.0	1.0	0.1	1.0	1.0
49	1.0	2.0	2.0	2.0	2.0	0.5	-2.0	2.0
50	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	0.6	-4.0	2.0

Приложение 3. Варианты заданий №3.

№	W(p)	k
1		0,5	1
2		1	1
3		1	10
4		2	5
5		2,5	10
6		3	10
7		3,5	15
8		4	10
9		4,5	1
10		5	10
11		1	15	10
12		1	20	10
13		0,1	25	15
14		5	5	10
15		5	10	25
16		3	5
17		3,5	7
18		3	10
19		1	5
20		1	5,5
21		3	10	15
22		2	1	0,5
23		12	1	10
24		4	10	5
25		4	15,5	10
26		2,5	12	2
27		3,5	5	10
28		4	10	1,5
29		4,5	12,5	1
30		1	10	10
31		4	1
32		1	15
33		2	10
34		2,5	5
35		3	3
36		3,5	4
37		4	25
38		4,5	5,5
39		5	6,5
40		2	4