Описание имитационной модели регулятора

 

  Виртуальный релейно-импульсный регулятор (ВП) располагается на левой панели (рис. 24). Входной сигнал (ошибка регулирования) подаётся потенциометром U _вх. Возможно изменение следующих параметров релейного усилителя, ИМ и обратных связей с помощью потенциометров, имеющих следующие обозначения:

 

  Δ – зона нечувствительности,

  Δ_в/Δ – отношение зоны возврата к зоне нечувствительности,

  S – скорость ИМ,

  K ’ _oc – коэффициент передачи обратной связи 4 (на рис.21),

  K ” _oc – коэффициент передачи инерционной обратной связи 3
(на рис.21),

  T_oc – постоянная времени инерционной обратной связи 3.

  На правой панели размещены графические индикаторы для регистрации процессов, протекающих в различных элементах регулятора.

  При использовании виртуального релейно-импульсного регулятора предполагается, что электропитание на лабораторную установку подаётся автоматически с запуском ВП в работу. Графики изображаются с момента подачи входного сигнала.

 

4.5. Методические указания по выполнению заданий и требования

К содержанию отчета

 

  Задание 1. Реализация П-регулятора на основе сервомотора постоянной скорости

1.Включить ВП в работу при выключенных тумблерах 1 - 4.

2.Установить положения ручек Δ, Δ_в/Δ, S и величину входного сигнала U ₀ согласно табл. 6.

3.Включить обратную связь 4 (рис. 24). Тумблером 1 подать ступенчатый входной сигнал.

4.Сохранить моментальную фотографию графиков в файле.

Повторить п.п. 1-4 для других вариантов исходных данных. Выключить ВП.

Для каждого опыта вычисляются: скорость сервомотора S (по участку включения сервомотора), коэффициенты обратной связи K ’ _oc и передачи регулятора K _р (по установившимся значениям сигналов на выходе сервомотора и жёсткой обратной связи).

 

 

Рис. 24. Имитационная модель релейно-импульсного регулятора

В отчете по заданию 1 приводятся:
1) структурная схема П-регулятора;

2) графики переходных функций

 

                                          ,

 

переходная функция идеального П-регулятора с коэффициентом
усиления

 

 

(все на одном графике, в одном масштабе);

  3) зависимость K _р  от величины входного сигнала и вывод о близости исследуемого П-регулятора к идеальному;

  4) вывод о влиянии K ’ _oc и S на переходную функцию П-регулятора.

 

Таблица 6

 

Анализ влияния входного сигнала и характеристик элементов
П-регулятора на величину коэффициента усиления

 

№ п/п	U0, В	Δ, В	Δв — Δ	S , мм/с	K ’ oc	Δµ S = —, Δ t	Δ Uoc K ’ oc =—— Δµ Δµ	Δµуст Kp= ——       U0
1	10	3,5	0,6	0,5	1
2	20	3,5	0,6	0,5	1
3	30	3,5	0,6	0,5	1
4	30	3,5	0,6	1	2
5	30	3,5	0,6	0,5	1

 

Задание 2. Реализация ПИ-регулятора на основе сервомотора постоянной скорости

1.Включить ВП в работу при выключенных тумблерах 1 - 4.

2.Установить положения ручек Δ, Δ_в/Δ, S и величину входного сигнала U ₀ согласно табл. 7.

3.Включить обратную связь 3 (рис. 24). Тумблером 1 подать ступенчатый входной сигнал.

4.Сохранить моментальную фотографию графиков в файле.

Повторить п.п. 1-4 для других вариантов исходных данных. Выключить ВП.

По записям кривых разгона звена обратной связи определить для каждого опыта значения параметров K ” _oc и T_oc . Используя формулы (4.11), (4.12) определить К_р и Т_и.

В отчете по заданию 2 приводятся:
1) структурная схема ПИ-регулятора;

2) графики кривых разгона реального и идеального ПИ-регулятора

(все на одном графике, в одном масштабе);

  3) зависимости K _р = f ( U ₀ )  и Т_и= F ( U ₀ ), полученные в результате аппроксимации,  и теоретические значения K _р ^*  и Т_и^*,  полученные по формулам (4.8);

  4) графики Т_и= f ( T_oc ), K_p / T _и = F (1/ K ” _oc );

  5) оценки относительных расхождений δ_к и δ_т между расчётными и экспериментальными значениями параметров настройки.

Таблица 7