Структурная схема скорректированной САР, составленная на основе схем, показанных на рисунках 5 и 10 имеет вид, приведенный на рисунке 11.

Рисунок 11. Структурная схема САР с ПИД – законом регулирования

Схемное окно ПК МВТУ с введенной структурной схемой моделирования скорректированной САР показано на рисунке 12.

Рисунок 12. Структурная схема моделирования скорректированной САР

Параметры ПИД-закона регулирования приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Структурная схема моделирования скорректированной САР (рисунок 20) показана на рисунке 21.

На рисунке 22 показан переходный процесс скорректированной САР, а на рисунке 23 обработанный график этого переходного процесса.

Рисунок 22. Переходный процесс скорректированной САР с ПИД-законом регулирования

Рисунок 23. Обработанный график переходный процесс скорректированной САР с ПИД-законом регулирования

Показатели качества САР, полученные на основе обработки увеличенного графика (рисунок 23), следующие:

 Рисунок 24. Обработанный график переходный процесс скорректированной САР при к_П=6, к_Д=2, к_И=7

По заданному воздействию:

- статическая ошибка ΔU_ст=0;

- время регулирования t_p=3,1 c;

- перерегулирование:

- количество перерегулирований n=2;

- степень затухания:

Где

По возмущающему воздействию:

- статическая ошибка ΔU_ст=0;

- время регулирования t_p=2,6 c;

- перерегулирование:

- количество перерегулирований n=1;

- степень затухания:

Где

Из анализа полученных показателей качества САР следует, что процесс регулирования при отработке задающего воздействия не удовлетворителен по перерегулированию, так , равное 49%, превышает заданное значение ( ). Что касается процесса регулирования по возмущению, то он удовлетворяет требуемым показателям качества ( ).

Известно, что метод Циглера – Никольса, с помощью которого были рассчитаны параметры ПИД – закона регулирования, не гарантирует оптимальных показателей качества процесса регулирования. Улучшенных или оптимальных показателей качества САР можно достичь либо подбором варьируемых параметров (к_П, к_Д, к_И), либо их оптимизацией.

На рисунке 24 показан результат моделирования САР при к_П=6, к_Д=2, к_И=7, которые были определены подбором.

Показатели качества САР, полученные на основе обработки графика (рисунок 24), следующие.

По заданному воздействию:

- статическая ошибка ΔU_ст=0;

- время регулирования t_p=3 c;

- перерегулирование:

- количество перерегулирований n=1;

- степень затухания:

Где

По возмущающему воздействию:

- статическая ошибка ΔU_ст=0;

- время регулирования t_p=0,8 c;

- перерегулирование:

- количество перерегулирований n=0;

- степень затухания:

Где

Из анализа полученных показателей качества САР следует, что процесс регулирования САР с ПИД – законом регулирования удовлетворяет заданным показателям качества.