Корневой метод.
figure(4)
pzmap(ww_raz_d),
grid
Отобразим полюса и нули замкнутой системы.
Рисунок 5 - Расположение полюсов и нулей на z-плоскости
Рисунок 5 - Расположение полюсов и нулей на z-плоскости для замкнутой системы
Все полюса замкнутой системы расположенные внутри единичной окружности, следовательно система устойчивая.
2.3 Расчёт параметров дискретного апериодического регулятора
Предполагается, что ступенчатое изменение задающей переменной происходит в момент времени k=0,1,2…Если время запаздывания d=0, то требования для минимального конечного времени установления переходного процесса записывается в следующем виде:
Для случая b0=0 z-преобразование задающей, регулируемой и управляющей переменных имеют следующий вид:
Разделив уравнения (7.1-4) и (7.1-5) на (7.1-3) получим:
Следует учесть, что
Передаточная функция замкнутой системы будет равна
Следовательно передаточная функция компенсационного регулятора имеет вид:
Сравнивая уравнения(7.1-6) и (7.1-7) следует,что
И с учетом (7.1-11) передаточная функция регулятора принимает вид:
Параметры этого регулятора можно получить, используя уравнения (7.1-13),(7.1-8),(7.1-9):
Таким образом параметры регулятора могут быть вычислены очень просто. Начальное значение управляющей переменной u(0) зависит только от значения суммы коэффициентов b1 объекта, поскольку значение этой суммы убывает с уменьшением такта квантования, начальное значение управляющей переменной u(0) будет тем больше, чем меньше такт квантования. Такой апериодический регулятор можно считать компенсационным регулятором, однако передаточная функция замкнутой системы (7.1-12) и (7.1-6) в данном случае определяется в процессе проектирования, а не задается заранее. Результирующая передаточная функция замкнутой системы с учетом уравнений (7.1-12) и (7.1-6) принимает вид :
Ее характеристическое уравнение:
Таким образом контур управления с апериодическим регулятором имеет m полюсов в начале координат плоскости z.
Практическая часть
clc
clear
N=30;
w=tf([N/8 N],[(20+N) (35+N) (20+N) 1]) %задаем передаточную функцию разомкнутой системы
T=0.5 % T-период квантавания
% T-период квантавания
w_d=c2d(w,T,'zoh') % Перейдем от непрерывной системы к дискретной
[b a]=tfdata(w_d, 'v');
m=length(b)
b1=b(2:m)
a1=a(2:m)
q0=1/sum(b1)
for i=1:(m-1)
q(i)=q0*a1(i);
p(i)=q0*b1(i);
end
Q=[q0 q]; P=[1 -p];
Wr=tf(Q, P, T)% Передаточная функция регулятора
W=feedback(w_d*Wr, 1) %Передаточная функция замкнутой системы
step(W)
Wr =
18.51 z^3 - 43.34 z^2 + 34.52 z - 9.664
---------------------------------------
z^3 - 0.3344 z^2 - 0.6356 z - 0.02997
Sample time: 0.5 seconds
Discrete-time transfer function.
W =
0.3344 z^5 - 0.1473 z^4 - 0.8343 z^3 + 0.9405 z^2 - 0.2759 z - 0.01565
----------------------------------------------------------------------
z^6 - 2.341 z^5 + 1.865 z^4 - 0.522 z^3
Sample time: 0.5 seconds
Discrete-time transfer function.
Рисунок 6 – Переходная характеристика замкнутой дискретной САР
2.4 Моделирование, анализ результатов
Достарыңызбен бөлісу: |