Реферат по предмету "Коммуникации и связь"


Идентификация и моделирование технологических объектов

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИМОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Идентификация параметровэлектромеханической системы
Введение
Цель работы: приобрестинавыки определения постоянных времени системы по переходной характеристике.
Дано:
-передаточную функциюэлектромеханической системы:
/>;(1)
-постоянные времени Т1=1,Т2=10;
-уравнения измененияскорости двигателя постоянного тока W(t):
/> ;(2)
где /> - относительное времяпроцесса;
/> - коэффициент, который характеризуетстепень расхождения постоянных времени Т1 и Т2;
/> - коэффициент демпфирования;

Тм, Тя — электромеханическаяи электромагнитная постоянные времени двигателя соответственно, причем Тм=Т2 вуравнении (1).
Ход работы
1. Соответственно заданныхданных и передаточной функции системы строим функциональную схему системы,используя среду Matlab. Схема представлена на рисунке 1.
/>
Рисунок 1 — Функциональная схема.
2. График переходногопроцесса представленный на рисунке 2.
/>
Рисунок 2 — Графикпереходного процесса.

По графику переходнойфункции (рисунок 2) определим время t1 при /> получилиt1=11.95.
Вычисляем ТМ с помощьюформулы
/>,
получили ТМ= 9,9185, />.
3. При />, необходимо определить изграфика /> и решить уравнение (2)относительно h, а потом определить/> . Получили значение />
4. Рассчитываем значениеТя
/>
5. Определим ошибкиидентификации за формулами:
/> и />
/> />
Выводы: в ходе работыбыло определено постоянные времени по переходной характеристике, установлен чтокоэффициент, который характеризует различие постоянных времени не влияет наотносительное время при разгоне двигателя к заданному единичному уровню,экспериментально получении значения постоянных времени почти совпадают сзаданными.
Моделирование нелинейныхобъектов
Цель работы: Приобрестинавыки моделирования нелинейных объектов. А также анализа их влияния наточность системы
Исходные данные:
тип двигателя: ПБВ 132;
номинальный момент: 35Н·м;
номинальная скорость: 600об/мин;
номинальная мощность: 2,2кВт;
номинальное напряжение:53 В;
номинальный ток: 50 А;
максимальный момент: 350Н·м;
максимальная скорость:2000 об/мин;
момент инерции якоря:0,188/0,1901 кг/м2;
максимальноетеоретическое ускорение: 1860 м/с2;
электромеханическаяпостоянная времени: 14,2 мс;
электромагнитнаяпостоянная времени: 7,35 мс.
величина люфта: 2b=0.004.
Теоретические сведения
Люфт в кинематических передачахприводов подач станков может вызывать потерю устойчивости системы управления иухудшение динамических показателей. Кроме этого он вызывает искажениетраектории контурного движения и снижает точность обработки.
Структура механизма снелинейностью типа «люфт» содержит нелинейный элемент, геометрическая моделькоторого описывается соотношениями:
/> при />,
где Х – входная величинанелинейного звена; ХН – выходная величина нелинейного звена; 2b – величина люфта.
Ход работы:
С применением пакета Matlab составляем модельэлектромеханической системы, схема которой представлена на рисунке 1.
/>
Рисунок 1 – Схемаэлектромеханической системы в среде Matlab
Расчёты всехкоэффициентов используемых в электромеханической системе, произведенные припомощи пакета MathCAD, приведены ниже.
Активное сопротивлениеякоря:

/>
Конструктивныйкоэффициент:
/>.
Определяем параметрывходных воздействий:
Амплитуда входноговоздействия />, пусть
А=1;
Частота входноговоздействия
/>,
принимаем
/>.
Входное воздействие будетиметь вид:
/>.
Эпюры сигналов на входе ивыходе звена модели с нелинейным элементом типа «люфт», полученные при помощипакета Matlab, изображены на рисунке 2.

/>
Рисунок 2 – Графикисигналов на входе и выходе звена типа «люфт» в среде Matlab
При моделировании системс нелинейностями типа «люфт» нелинейное звено заменяется эквивалентным звеном спередаточной функцией
/>
которая называется гармоническойпередаточной функцией нелинейного звена.
Коэффициент передачинелинейного звена и фазовая характеристика определяются выражениями:
/> />.
Коэффициентыгармонической линеаризации в функции />,характеризующие соотношения амплитуд синфазной /> иквадратурной /> составляющихпервой гармоники выходного сигнала ХН1 к амплитуде Асигнала на входе Х:
/>
/>
Тогда передаточнаяфункция примет вид:
/>.
Модель замены люфталинейным элементом в среде Matlabизображена на рисунке 3.
/>
Рисунок 3 – Схема моделизамены люфта линейным элементом
Полученные эпюры сигналовна входе в линейное замещённое звено типа «люфт» и на его выходе изображены нарисунке 4.

t, с   />
Рисунок 4 – Графикисигналов на входе в линейное замещённое звено типа «люфт» и на его выходе
Составим моделькомпенсации люфта и проведём её исследование, схема модели в среде Matlab изображена на рисунке 5.
/>
Рисунок 5 – Схема моделикомпенсации люфта в среде Matlab
Полученные эпюры сигналовна входе (выходе) звена типа «люфт» и после компенсации изображены на рисунке6.

Хн  
Х  
Хк   />
Рисунок 6 – Графикисигналов на входе звена типа «люфт» и после компенсации в среде Matlab
Выводы: в ходелабораторнойработы я приобрел навыки моделирования нелинейного объекта типа «люфт»,проанализировала их влияние на точность системы, составила и исследовала модельдля компенсации люфта.

Оптимизация параметровпид-регуляторов для объектов управления с нелинейностями
Цель работы: освоение пакетаприкладных программ Nonlinear Control Design (NCD) Blockset системы MATLAB для автоматической настройки параметров моделируемыхсистем электроприводов в условиях ограничений.
Индивидуальноезадание:
Коэффициентыпередаточной функции:
/>, />,/>, />.
Неопределенныйпараметр /> в диапазоне 0,2…0,5.
Желаемыепараметры качества переходного процесса δ=±5%; σ=1,2; tпп=1,5 с
Ход работы
Передаточная функцияобъекта (электропривода):
/>
Коэффициент интегральной составляющей:
/>.
Коэффициентдифференциальной составляющих:
/>.

Пропорциональнаясоставляющая (предельное значение):
/>.
Строим исследуемую схемув среде MatLab.
/>
Рисунок 1 – Структурнаясхема модели для оптимизации ПИД-регулятора
 
Графики переходногопроцесса с оптимизированными параметрами ПИД-регулятора, представлены нарисунках 3-4.
/>
Рисунок 3 – Графикпереходного процесса для заданной модели (Scope)
Параметрысистемы при оптимизации:
Start time: 0 Stop time: 60.
Thereare 2405 constraints to be met in each simulation.
Thereare 3 tunable variables.
Thereare 1 simulations per cost function call.
Creatinga temporary SL model tp484964 for computing gradients...
Creatingsimulink model tp484964 for gradients...Done
f-COUNTMAX{g} STEP Procedures
7 -0.011
14-0.01 1 Hessian modified twice
15-0.01 1 Hessian modified twice
OptimizationConverged Successfully
ActiveConstraints:
1203
/>
Рисунок 4 – Графикпереходного процесса для заданной модели (NCDOutPort)
Вывод: в ходелабораторной работы я изучил пакет прикладных программ Nonlinear Control Design (NCD) Blockset системы MATLAB для автоматической настройки параметров моделируемыхсистем электроприводов в условиях ограничений, научился решать задачиоптимизации при наличии ограничений какого-либо коэффициента системы.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Аналіз вокальних методик другої половини ХХ століття: на прикаді методичного досвіду І. Прянішникова, В. Луканіна, В. Самарцева
Реферат Theories Of Aggression Essay Research Paper Aggression
Реферат Witchtrials Galore Essay Research Paper Ben HahnProfessor
Реферат Исиользование антитодов в медицинское практике
Реферат Феномен насилия
Реферат Персональная система PS/ 2
Реферат Blackberry Picking Essay Research Paper In Seamus
Реферат Налоговый кодекс РФ часть 2
Реферат The Effects Hinduism Buddhism And Islam Have
Реферат Государственное регулирование экономики: современные тенденции
Реферат Сущность аудита. Фактические процедуры аудита
Реферат Страхования водных транспортных средств
Реферат Выбор рационального способа доставки грузов
Реферат Новые технологии измерений на основе виртуальных измерительных систем
Реферат Комплексная механизация уборки сахарной свеклы агрегатом свеклоубо