Оптимизация настроечных параметров АСР

Лабораторная работа по предмету «Информатика»
Информация о работе
  • Тема: Оптимизация настроечных параметров АСР
  • Количество скачиваний: 4
  • Тип: Лабораторная работа
  • Предмет: Информатика
  • Количество страниц: 6
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2015-01-20 03:08:33
  • Размер файла: 665.55 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Оптимизация настроечных параметров АСР [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/laboratornaya-rabota/informatika/1286-optimizaciya-nastroechnyh-parametrov-asr/ (дата обращения: 17.05.2021).
  • Оптимизация настроечных параметров АСР // https://www.sesiya.ru/laboratornaya-rabota/informatika/1286-optimizaciya-nastroechnyh-parametrov-asr/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств




Лабораторная работа №6
«Оптимизация настроечных параметров АСР»
по курсу
«Теория автоматического управления»





Выполнил: ст. гр. БУС-11-01

Проверил:




Уфа 2014
Цель работы: изучить принципы автоматической оптимизации настроечных параметров АСР.
Задание:
В работе рассматривается АСР с объектом, математическая модель которого задана в виде передаточной функции. Вид и параметры передаточной функции объекта берутся такие же, как и в лабораторной работе «Изучение предиктивных систем управления».
Требуется для заданного объекта построить АСР с ПИ- и ПИД-регуляторами и оптимизировать их настроечные коэффициенты по критериям:
- минимума интегрального критерия I0  min;
- минимума перерегулирования   min;
- минимума времени регулирования tр  min.
Ход работы
1) Оптимизация АСР с ПИ-регулятором.
Структурная схема АСР приведена на рисунке 3. Здесь, поскольку настроечные параметры регулятора К1 и К0 являются параметрами оптимизации, т.е. переменными величинами, регулятор не реализован в виде единой передаточной функции. Значения настроек хранятся в переменных «variable» (меню «Blacks» - «Annotation»).
Для удобства дальнейшего построения схемы введены дополнительно переменные «е» (ошибка регулирования» и «у» (регулируемый параметр).


Рисунок 3

Чтобы указать системе VisSim, что параметрами оптимизации являются именно натройки К0 и К1, использовали блоки «parameterUnknown» (меню «Optimization», см. рисунок 4).

Рисунок 4

Для наблюдения за процессом оптимизации использовали окно «plot», на которое для облегчения определения времени регулирования удобно вывести значения «1,05» и «0,95».


Для проведения оптимизации задали целевую функцию (критерий оптимизации). Например, для расчета интегрального критерия I0, вычисляемого по формуле
,
использовали блоки возведения в квадрат «pow» и интегратора «integrator» (см. рисунок 6). Результат записывается в блок целевой функции «cost».


Рисунок 6

Рисунок 7

Для минимизации перерегулирования использовали блок «merge» (см. рисунок 8).
В целевой функции для минимизации времени регулирования можно учесть величину допустимой 5%-ной погрешности (рисунок 10). Ошибка учитывается только если она больше 0,05. Можно также использовать блок «ramp», чтобы более поздние выходы графика процесса за 5%-ные пределы были существеннее (аналог штрафа, увеличивающегося при каждом последующем нарушении). Блок «limit» использован для ограничения ошибки в случае неустойчивых процессов.


Рисунок 8

Рисунок 9


Рисунок 10


Перед запуском процесса оптимизации в меню «Simulate»-«Optimization Properties…» поставили галочку «Perform Optimization». Запустили оптимизацию кнопкой «Go (F5)».
Результаты оптимизации записываются в таблицу 1.
2) Оптимизация АСР с ПИД-регулятором
Работа выполняется аналогично.


Рисунок 11


Рисунок 12

Рисунок 13

Рисунок 14

Рисунок 15

Рисунок 16


Рисунок 17


Таблица 1 - результаты оптимизации
Критерий К0 К1 К2 cost tp
C ПИ-регулятором
I0  min 0,147 0,48 - 3,35 9,7
  min 0,067 1,1 - 12 55,8
tр  min 0,15 0,43 - 17,3 13,85
C ПИД-регулятором
I0  min 0,71 0,91 0,88 2,816 17,7
  min 0,16 0,86 0,56 2,68 17,8
tр  min 0,97 1,06 0,956 197,4 33,5

Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы изучили принципы автоматической оптимизации настроечных параметров АСР. При исследовании АСР с ПИ-регулятором наиболее оптимальный результат мы получили при минимизации интегрального критерия. При исследовании АСР с ПИД-регулятором наиболее оптимальный результат мы получили при минимизации перерегулирования.