Методические указания по выполнению курсовых проектов и лабораторных работ для специальностей фтф составили (стр. 2 из 3)
7. Объект при
>0,33 аппроксимируется уравнением 1-го порядка (1.1), решение которого для переходного процесса при подаче скачкообразного воздействия величины Dx имеет вид /1/: 
, t³t0, t0=0; (1.8)здесь k0 определяется в соответствии с п.4.
Для определения динамических характеристик находят значение времени t3, при котором y(t)=y3=0,33k0.Dx+y(t0), и вычисляют значение Q3=t3-t0-t. Затем определяют динамические характеристики /3/:
t0=t+0,5.(3Q3-Q7);
и T0=1,25.(Q7-Q3),
где t – "чистое" запаздывание, определенное в п.3, Q7 определено в п.5.
Таким образом, для объекта 1 порядка найдены все необходимые характеристики: k0, T0 и t0.
Для проверки правильности определения характеристик можно сравнить кривые переходного процесса и кривую, вычисленную по выражению (1.8). При расчете необходимо учесть условия по времени и соответствующий сдвиг по этой координате.
8. Объект при 0,19<y2£0,33 аппроксимируется уравнением 2-го порядка (1.2), решение которого для переходного процесса при подаче скачкообразного воздействия величины Dx имеет вид /1/:
(1.9)где k0 – определяется в соответствии с п.4;
t0=t, где t определяется в соответствии с п.3;
; 
;Q7 – определенное в п.5;
– определенное в п.6.Для проверки правильности определения характеристик сравнивают значения кривой переходного процесса и значений аппроксимирующей кривой, полученной по выражению (1.9), при значении времени t8=t0+t0+0,8(T01+T02) и t20=t0+t0+2(T01+T02). При правильном определении характеристик значения должны совпадать в пределах допустимой погрешности.
9. Объект при
£0,19 аппроксимируется уравнением 2-го порядка с одинаковыми постоянными времени с запаздыванием (1.3). Решение этого уравнения для переходного процесса при подаче скачкообразного воздействия величины Dx имеет вид /1/: 
, t>t0, t0=0; (1.10)где k0 – определяется в соответствии с п.4.
Для определения динамических характеристик находят значение времени t4, при котором
y(t)=y4=0,19k0 . Dx + y(t0),
и вычисляют значение Q4=t4-t0-t. Затем определяют время запаздывания:
t0=t+0,5(3Q4-Q7);
где t – определено по п.3;
Q7 – определено по п.4;
и постоянную времени:
T0=0,625(Q7-Q4).
Для проверки правильности определения характеристик сравнивают значения кривой переходного процесса и значений аппроксимирующей кривой, полученной по выражению (1.10) для значений времени t8=t0+t0+1,6T0 и t20=t0+t0+4T0. При правильном определении характеристик значения должны совпадать в пределах допустимой погрешности.
На рис.1.1 приведен пример реакции объекта управления на скачок входного воздействия. В данном случае входным воздействием является значение, отображаемое на подключенном к входу объекта управления измерительном приборе, шкала которого проградуирована в процентах(%). Выходной переменной является значение, отображаемое на подключенном к выходу объекта измерительном приборе, шкала которого также проградуирована в процентах(%). Таким образом, коэффициент передачи идентифицируемого объекта будет величиной безразмерной.
В соответствии с методикой определим параметры объекта управления.
1. Скачок входного воздействия подан в момент t0, когда объект находится в стационарном состоянии.
2. Регистрация реакции объекта проводилась на самопишущем приборе типа КСП-4 со скоростью протяжки диаграммной ленты 1800 мм/час. Момент подачи скачка t0=5с.
3. Определим чистое запаздывание t. В соответствии с рис.1.1 t=5с.
4. Определим коэффициент передачи объекта k0:
5. Определим значение t7 для значения
y7=0,7.11,7.6+10=59,14[c]
t7 для этого значения в соответствии с рис.1.1 соответствует 16,7с.
Q7=t7-t0-t=16,7-5-5=6,7[c].
6. Определим значение y2 в момент времени
t2=t0+t+Q/3=5+5+6,7/3=12,23[c].
По рис.1.1 находим y2=21,15%,
. 
<0,19, поэтому объект аппроксимируем уравнением 2-го порядка (1.3) с одинаковыми постоянными времени в соответствии с п.9 методики.Находим значение t4, при котором
y(t)=y4 =0,19.k0Dx+y(t0)=0,19.11,7.6+10=23,34[%].
По рис. 1.1 находим t4=12,5[c]. Вычисляем Q4:
Q4=t4-t0-t=12,5-5-5=2,5[c].
Определим время запаздывания объекта:
t0= t+0,5(3Q4-Q7)=5+0,5.(3.2,5-6,7)=5,4[c].
Определим постоянную времени объекта:
T0=0,625(Q7-Q4)=0,625.(6,7-2,5)=2,625[c].
Таким образом по экспериментальной кривой определили, что объект управления может быть описан передаточной функцией
Проведем проверку правильности определения характеристик. Для этого определим значение y(t) для значений t8 и t20. Находим:
t8=t0+t0+1,6T0=5+5,4+1,6.2,63=14,61[c];
t20=t0+t0+4T0=5+5,4+4.2,63=20,93[c].
По рис.1.1 находим
y8=42,5[%]
y20=72[%].
С учетом требуемых начальных условий, по выражению (1.10) находим y'8 для t'8=t0+1,6T0=5,4+1,6.2,63=9,61[c], и y'20 для t'20=t0+4T0=5,4+4.2,63= 15,92[c]. t'8 и t'20 определены из условия t0=0.
В этом случае
,y’8=
[%].y’20=
=73,6[%].Величина ошибки в первом случае :
во втором случае:
Таким образом, можно утверждать, что погрешность адекватности модели объекту управления не превышает 2,5%, что для практического использования является хорошим результатом.
Для обеспечения качественной работы необходимо не только рассчитать оптимальные параметры регулятора, но и обеспечить их точную установку, т.к. погрешность установки в 10% приводит к заметному ухудшению качества регулирования. Поэтому целесообразно проводить с целью поверки определение параметров настройки регулятора. Очевидно, что в этом случае вид передаточной функции регулятора известен, что упрощает задачу. В данном разделе рассматривается идентификация П-, ПИ- и ПИД-регуляторов по их кривым разгона.
2.1. Определение параметров настройки П-регулятора.
П-регулятор представляет собой усилительное звено, входным сигналом которого является сигнал рассогласования. Идентификация такого регулятора заключается в определении коэффициента передачи этого звена. Для этого необходимо на вход звена подать скачок рассогласования e (с нулевым начальным значением) и зафиксировать выходную координату y регулятора. Коэффициент передачи регулятора КR находится по формуле:
(2.1)П-регулятор является статическим регулятором и не имеет динамических параметров настройки, поэтому нет смысла снимать его кривую разгона.
2.2. Определение параметров настройки ПИ-регулятора
При скачкообразном изменении рассогласования e на входе ПИ-регулятор сначала очень быстро изменяет свою выходную координату на величину KR.e, пропорциональную рассогласованию, после чего выходная координата регулятора дополнительно изменяется в ту же сторону со скоростью, также пропорциональной рассогласованию. Следовательно, в ПИ-регуляторе при отклонении регулируемой величины от заданного значения мгновенно срабатывает пропорциональная (статическая) часть регулятора, а затем воздействие на объект постепенно увеличивается под действием интегральной (астатической) его части.