Разработка системы автоматического управления

Реферат - Компьютеры, программирование

Другие рефераты по предмету Компьютеры, программирование

Южно-Сахалинский институт экономики, права и информатики

 

 

 

 

 

Кафедра автоматизации

и энергетики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине Теория автоматического управления (ТАУ)

тема: Разработка системы автоматического управления

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент

группы А-41

Тесленко В.В.

 

Проверил

преподаватель

Стельмащук С.В.

 

 

 

 

Южно-Сахалинск

2005

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

 

Разработка системы автоматического регулирования

 

 

В задании необходимо:

 

  1. По данной структурной схеме определить передаточные функции по управляющему

    и возмущающему воздействию.

  2. Рассчитать графики переходных функций по управлению и по возмущению на программе PSM.
  3. Рассчитать коэффициенты ошибки по положению и по скорости САР по управляющему воздействию.
  4. Произвести D-разбиение по коэффициенту пропорциональности звена W1(p) и определить его граничное значение.
  5. Оценить устойчивость САР по методу устойчивости в соответствии с вариантом.
  6. Произвести синтез последовательного звена. При этом необходимо обеспечить следующие показатели качества процесса регулирования в скорректированной системе:
  7. перерегулирование 25 %;
  8. время переходного процесса tпп 0.1 с;
  9. точность скорректированной системы должна быть не ниже точности нескорректированной САР.
  10.  

 

 

Вариант № 22

 

№СтруктураW1W2W3W4Критерий

устойчивости22дНайквиста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определим передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействию: ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема управляющего воздействия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема возмущающего воздействия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Графики переходных функций полученные при помощи программы PSM:

 

 

График переходной функции по управляющему воздействию:

 

 

 

 

 

 

 

 

График переходной функции по возмущающему воздействию:

 

 

 

3. Рассчитаем коэффициенты ошибок по положению и по скорости САР по управляющему воздействию:

Определим астатизм системы, рассмотрим Wраз(P):

, следовательно система статическая, так как в знаменателе нет свободного члена P/ Коэффициенты ошибки для данной системы: - коэффициент ошибки по положению;

C1 = ? - коэффициент ошибки по скорости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Производим D-разбиение по коэффициенту пропорциональности звена W1(p) и определим его граничное значение Kгр.

Рассмотрим , при этом

, , .

 

 

Приравниваем знаменатель к нулю и решаем уравнение:

 

 

=> ?1=0, или

 

 

 

 

Подставим полученные корни в действительную часть:

Kгр=2,3844

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Оценка устойчивости по критерию Найквитста.

 

С помощью графика построенного в программе MathCad 2001 Pro оцениваем устойчивость системы. На графике видно, что годограф не охватывает точку (-1;j0), следовательно система устойчива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Произведем синтез последовательного звена:

 

 

Рассмотрим знаменатель

 

0,2p4 + 0,2p3 + 0,05p2 + 0,4p3 + 0,4p2 + 0,1p + 2p3 + 2p2 + 0,5p + 4p2 + 4p + 1 + 5

 

0,2p4 + 2,6p3 + 6,45p2 + 4,6p + 6

 

В программе MathCad вводим функцию

 

Из данных корней получаем функции, используя следующие формулы:

 

- коэффициент демпфирования

 

 

 

Получаем

 

Построим ЛАХ нескорректированной системы Lнск = L01(?)

 

НЧ: 20lg5=20•0,7=14

Используя номограммы Солодовникова строим желаемую ЛАХ и определяем из заданных параметров (?тр=25%, tпп=0,1с) частоту среза ?с.

 

Pmax=1,5; Pmin = 1 Pma x= 1 - 1,5 = -0,5

 

, .

По номограммам определяем L1 =1 0 и L2 = -10.

 

 

Строим ЛАХ регулятора:

Lр = Lж Lнск

 

По полученной характеристике регулятора составляем уравнение:

 

20lgk = 0 => k=1, lg? = x =&