Расчет системы стабилизации в управлении
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Курсовая работа
Тема: Расчет системы стабилизации в управлении
Содержание
Введение
Задание на курсовую работу
Математическое описание элементов системы
.1 Построение структурных схем
.2 Определение передаточной функции замкнутой системы по управляющему и возмущающему воздействиям
Статический расчет
Анализ устойчивости исходной системы
.1 Устойчивость системы по критерию Гурвица
4.2 Устойчивость системы по критерию Найквиста
5 Коррекция динамических свойств системы
.1 Расчет параметров корректирующего устройства
.2 Анализ устойчивости скорректированной системы
.2.1 Устойчивость системы по критерию Гурвица
.2.2 Устойчивость системы по критерию Найквиста
Показатели качества переходного процесса
Заключение
Список использованных источников
Приложение Текст программы
Введение
система стабилизация управление
Задача расчета системы стабилизации является одной из основных задач теории управления.
Если исходная система является неустойчивой, то требуется провести коррекцию динамических свойств системы.
Рассматриваемая система является статической. В таких системах ошибка регулирования не равна нулю, однако статический расчет позволяет уменьшить ее до допустимого значения.
Целью курсовой работы является расчет системы автоматической стабилизации, которая обеспечивает требуемую точность и устойчивость процессов в системе путем включения специального корректирующего устройства.
В соответствии с поставленной целью этапами выполнения курсовой работы являются:
?Построение структурной схемы системы;
?Определение передаточной функции звеньев и системы вцелом;
?Статический расчет системы;
?Анализ устойчивости исходной системы;
?Коррекция динамических характеристик системы;
?Разработка алгоритма и написание программы решения системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами;
?Оценка качества переходных процессов.
1Задание на курсовую работу
Даны уравнения:
где
v - заданное значение выходной регулируемой координаты y ;
z - возмущающее воздействие;
- координаты состояния системы;
e - ошибка регулирования;
- передаточный коэффициент решающего блока, построенного на основе двух объектов управления;
- передаточный коэффициент обратной связи;
- передаточные коэффициенты;
- постоянные времени.
Вариант 20
Таблица 1.1 - Задание на проектирование
1000,70,25,00,0851200,5
2Математическое описание элементов системы
.1Построение структурных схем
Рисунок 2.1 - Схема системы во временной форме
Рисунок 2.2 - Структурная схема системы
2.2Определение передаточной функции замкнутой системы по управляющему и возмущающему воздействиям
Для определения передаточной функции системы по управляющему воздействию V(p) в соответствии с принципом суперпозиции z=0. Используя формулы структурных преобразований для контура A можно записать:
(2.1)
для контура B:
(2.2)
Рисунок 2.3 - Преобразованная структурная схема (вариант 1)
Сумматор, на который подается возмущающее воздействие, целесообразно перенести против хода сигнала:
Рисунок 2.4 - Преобразованная структурная схема (вариант 2)
(2.3)
(2.3) соответствует передаточной функции пропорционального инерционного звена II порядка. Приравняв знаменатель (2.3) к нулю можно записать характеристическое уравнение:
(2.4)
, где
Так как D>0, то звено II порядка может быть представлено соединением двух звеньев I порядка, то есть:
(2.5)
На основе формулы (2.5) можно записать:
(2.6)
Решим систему уравнений (2.6):
Рисунок 2.5 - Преобразованная структурная схема (вариант 3)
Для определения передаточной функции по управляющему воздействию можно положить Z=0. Передаточная функция по управляющему воздействию:
где - передаточный коэффициент разомкнутой системы.
Изображение выходного сигнала:
. (2.8)
Для определения передаточной функции по возмущающему воздействию можно положить V=0. Передаточная функция по возмущающему воздействию:
, (2.9)
где - передаточный коэффициент по возмущающему воздействию.
Изображение выходного сигнала:
. (2.10)
Используя принцип суперпозиции на основе формул (2.8) и (2.10) окончательно можно записать:
. (2.11)
3Статический расчет
Пусть , то есть рассматривается исходная разомкнутая система без обратной связи. Тогда на основе формулы (2.11) с учетом теоремы о предельных значениях при p=0 можно записать уравнение статики вида:
, (3.1)
где
- полезная составляющая выходного сигнала в разомкнутой системе,
- величина, на которую уменьшится выходной сигнал в разомкнутой системе из-за влияния возмущающего воздействия.
В соответствии с таблицей 1.1 и формулой (3.1) можно рассчитать погрешность стабилизации выходного сигнала в разомкнутой системе.
где -максимальное значе?/p>