Оценка показателей качества замкнутой системы, определение нулей и полюсов передаточной функции

Передаточная функция имеет вид

Нулями передаточной функции называются корни полинома числителя, а полюсами называются корни полинома знаменателя. Вычислим нули и полюса с помощью пакета Matlab.

>> zero(ui)

ans =

-3.333333333333334e+001

.600000000000000e+001

>>pole(ui)

ans =

.224758999602469e+001 +2.846065103522168e+002i

.224758999602469e+001 -2.846065103522168e+002i

.150315083377950e+001

.000834587085519e+000 +7.636564740604480e+000i

-2.000834587085519e+000 -7.636564740604480e+000i

Система устойчива, т.к. все полюса находятся в левой полуплоскости.

Показатели качества:

1. Степень устойчивости

Она характеризует быстродействие системы и равна абсолютному значению вещественной части ближайшего полюса, т.е. .

2. Время регулирования

с.

3. Степень колебательности

Колебательность связана с корневым показателем запаса устойчивости с так называемым затуханием. Комплексно сопряженные корни дают в выражении для переходного процесса вида

Найдем затухание амплитуды синусоидального колебания за один период. При некотором времени эта амплитуда равна

Через один период

Затуханием за период называют величину

Подставляя значение амплитуды , получаем

3. Построение графиков переходной функции и импульсной переходной функции, определение показателей качества переходного процесса (для оценки времени регулирования принять ∆=3%)

Построим графики переходных функций во временных осях, используя пакет Matlab и команды step(sys) и impulse(sys).

>>t=0:0.02:7

>>s=tf('s');

>>W=K*(Tn*s+1)/(s*(Ta*s+1)*(Tm^2*s^2+2*E*Tm*s+1))

>>H=Kh*s^2/(T*s+1)

>>U=W/(1+W*H)

>>UI=1/((1/W)+H+1)

>>step(UI,t)

>>impulse(UI,t)

Импульсная переходная функция

Переходная функция

Апериодическая функция - т.к. 1 максимум.

Показатели качества переходного процесса:

- время, когда впервые достигается

-время достижения максимума.

3%

Перерегулирование:

Частота колебаний:

Читайте также

Проектирование устройств фильтрации
Неотъемлемая часть телекоммуникационных задач связана с преобразованием сигналов. Одной из основных является фильтрация, т.е. выделение или подавление определенных частот сигнала. Устрой ...

Разработка макета для исследования металлических проводниковых материалов
Автоматизация производства процесс в развитии машинного производства, при котором часть или весь комплекс операций по качественному преобразованию состояния исходного сырья, управлению ...

Проектирование радиорелейной линии связи
Радиорелейная связь - один из видов радиосвязи, образованной цепочкой приёмо-передающих (ретрансляционных) радиостанций. Наземная радиорелейная связь осуществляетс ...