Функциональная схема исследуемой АС приведена на рисунке 1.По заданной функциональной схеме АС в соответствии с вариантом задания построить структурную схему АС с ПИД-регулятором.

Функциональная схема исследуемой АС приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Функциональная схема АС

По заданной функциональной схеме АС в соответствии с вариантом задания построить структурную схему АС с ПИД-регулятором.

Для АС с ПИД – регулятором в соответствии с вариантом задания выполнить, используя Octave:

1. Получить передаточную функцию разомкнутой АС.

2. Получить передаточную функцию замкнутой АС.

3. Построить график переходной функции.

4. Построить график весовой функции.

5. Вычислить показатели качества АС: время регулирования, величину перерегулирования.
6. Оптимизировать значения параметров настройки регулятора и коэффициента усиления корректирующего устройства с помощью команды Octave fmincon, используя в качестве критерия оптимальности время регулирования АС.

Для АС с оптимизированным в п. 6 ПИД-регулятором:

7. Вычислить показатели качества АС: время регулирования, величину перерегулирования.

8. Построить графики переходной функции для системы с оптимальным регулятором и переходной функции с исходными значениями параметров регулятора в одном поле.

9. Построить график весовой функции для системы с оптимальным регулятором.

10. Провести сравнительный анализ качества исходной АС и АС с оптимальным ПИД-регулятором.

 ВАРИАНТ № 2

Передаточные функции элементов АС

где:

k_зу– коэффициент усиления задающего устройства;

k_r1 – коэффициент усиления П-регулятора;

k_r2 – коэффициент усиления И-регулятора;

k_r3 – коэффициент усиления Д-регулятора;

T_r – постоянная времени Д-регулятора;

k_у– коэффициент усиления усилительного устройства;

T_иу – постоянная времени исполнительного устройства;

k_ос– коэффициент усиления корректирующего устройства (ЖОС);

T_и – постоянная времени корректирующего устройства (ИОС);

k_ч– коэффициент усиления чувствительного элемента (датчика);

T_ч – постоянная времени чувствительного элемента (датчика);

k₀ – коэффициент усиления объекта управления;

T₀ – постоянная времени объекта управления;

- коэффициент демпфирования;

b₁, b₀ – постоянные коэффициенты.

Исходные данные для расчетов.