 |
|
Исходные данные для моделирования системы
В этом разделе приводятся только те сведения, которые являются, по нашему мнению, полезными при программировании узлов, блоков и структурных схем систем управления.
Исходными данными для моделирования является информация об объекте управления, полученная опытным путем при его исследовании.
Объектом исследования может быть либо физический объект, либо технологический процесс, который также называют объектом управления.
Для автоматизации объекта управления необходимо иметь о нем первоначальные сведения. Как правило, информация о новом объекте управления не известна, а объекты, находящиеся в эксплуатации со временем изменяют свои свойства, что приводит к необходимости заново получать о нем обновленные исходные данные.
Таблица 2.1.
Имена переменных
| ИМЯ | ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ |
| ГЛОБАЛЬНЫЕ МАССИВЫ | |
| a | Исходные данные объекта |
| y | Сглаженные данные объекта |
| y0 | Выходные значения системы |
| er | Ошибка регулирования |
| xr | Регулирующее воздействие |
| ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОСТЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ | |
| n | Временные метки таймера |
| xz | Задающее воздействие |
| eps | Допустимая ошибка |
| n1 | Счетчик нулевых значений |
| ko | Коэффициент усиления объекта |
| tø | Постоянная времени объекта |
| tau | Время запаздывания объекта |
| kr | Коэффициент усиления регулятора |
| ti | Постоянная времени интегрирования |
| Tk | Время квантования непрерывного сигнала |
| T | Переменная таймера |
Примечание. По желанию студентов, имена переменных могут быть переименованы. Следует не переименовывать n, так как это общепринятое обозначение временной метки в математическом аппарате моделирования с использованием различных уравнений.
Проведение исследования объекта управления является довольно кропотливой и сложной процедурой, т.к. опыты проводятся в промышленных условиях, когда на объект управления воздействуют различного рода возмущения. Поэтому сигналы, поступающие с объекта управления, содержат как полезную информацию, так и помехи.
При исследовании на вход объекта подается пробный (единичный) сигнал, а на выходе регистрируются значения выходного сигнала, снимаемые либо непрерывно (с использованием самопишущего прибора), либо дискретно через равномерные промежутки времени, называемые периодом квантования TК непрерывного сигнала.
В результате ряда экспериментов полученная информация усредняется и получаются исходные данные в виде массива дискретных значений на определенном временном интервале (0 - tn), называемом временем переходного процесса (tn).
Далее исходный массив аiдолжен быть подвергнут цифровой фильтрации (сглаживанию). По сглаженному массиву yiопределяются параметры объекта управления, по которым рассчитываются параметры закона управления для блока управления, в частности регулятора. Затем записываются разностные уравнения в рекурентном виде, которые по временным меткам n таймера рассчитывают дискретное значение на выходе каждого блока системы управления; далее по этим значениям строится график переходного процесса замкнутой системы управления (регулирования) и делается вывод о качестве системы управления.
Для облегчения работы с исходным массивом аiего следует записать в файл данных.