Инерционное звено первого порядка
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Министерство образования и науки РФ
Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Сибирский государственный индустриальный университет
Институт информационных технологий и автоматизированных систем
Кафедра автоматизации и информационных систем
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Теория автоматического управления
Выполнил: студент гр. АИС-АОП-09у
Проверил: кандидат технических наук
доцент Трофимов В.Б
Новокузнецк, 2011
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
. Выбор объекта автоматизации и представление его модели
. Синтез и анализ типовой САР
.1 Постановка задачи управления
.2 Синтез структуры и параметры законов регулирования
.3 Исследование устойчивости САР
.4 Построение переходных процессов и определение их показателей
.5 Определение вариаций параметров по показателям качества
. Синтез и анализ прогнозирующей САР Смита
.1 Синтезирование структуры и параметров прогнозирующей САР
.2 Построение переходного процесса САР Смита
.3 Исследование устойчивости САР Смита
4. Сравнительный анализ типовой и прогнозирующей САР
Список используемых источников
ВВЕДЕНИЕ
инерционное звено автоматическое регулирование
Современное производство характеризуется непрерывным увеличением производительности агрегатов, повышением качества выпускаемой продукции и снижением ее стоимости. Большие скорости протекания производственных процессов и повышение требований к точности их выдерживания привели к широкому применению систем автоматического регулирования (САР). САР должна обеспечивать поддержание на определенном уровне или изменение по заданному закону некоторых характеристик (регулируемых величин) в агрегатах без участия человека с помощью различного рода технических средств.
Обычно различают три основные задачи автоматического регулирования:
Первая задача часто называется задачей стабилизации параметров. Примерами задач стабилизации могут служить: регулирование давления и температуры перегретого пара; регулирование числа оборотов турбины; регулирование уровня воды в барабане котла и множество других случаев.
Второй задачей автоматического регулирования является задача поддержания соответствия между двумя зависимыми величинами или одной зависимой и другими независимыми величинами. Эта задача часто называется задачей регулирования соотношения или задачей следящего регулирования. Например, регулирование соотношения топливо-воздух в процессе сжигания топлива или соотношения расход пара-расход воды при питании котлов водой и т. д.
Третьей задачей автоматического регулирования является задача поддержания значения регулируемой величины так, чтобы она изменялась во времени по определенному закону.
Эта задача носит название программного регулирования. Типичным примером этого является регулирование температуры при термической обработке металла, например при его закалке.
При решении двух последних задач приходится одновременно решать и первую - задачу стабилизации. Таким образом, задача стабилизации, т. е. поддержания постоянного значения регулируемой величины является наиболее общей и основной.
Максимальный экономический эффект от автоматизации может быть получен, когда еще в процессе проектирования агрегата предусматривается его механизация и технологический процесс строится с учетом современной техники автоматического регулирования, влияющей на режимы работы агрегатов.
В процессе выполнения курсовой работы необходимо выявить переходные процессы и определить их показатели, иными словами оценить качество процессов регулирования. А также провести сравнительный анализ типовой и прогнозирующей САР.
1. Выбор объекта автоматизации и представление его модели
В качестве объекта управления рассмотрим инерционное звено первого порядка передаточных функции, которые имеют вид:
где: ? - время запаздывания;
k - коэффициент передачи;
T - время инерции;
? =31
k = 3.8
T = 95
2. Синтез и анализ типовой САР
.1 Постановка задачи управления
В теории управления, как уже отмечалось, имеют дело с математическими моделями реальных процессов, которые всегда лишь приближенно отражают те черты реального процесса, которые важны в контексте конкретного исследования.
Выбранную математическую модель называют объектом управления или просто объектом и для удобства прибегают к графическому его изображению в виде блока с входом u и выходом y:
При таком структурном представлении объект характеризуется оператором вход - выходного соответствия y, то есть оператором, устанавливающим связь между множествами входных и выходных воздействии:
Обычно вход объекта u называют управляющим воздействием или управлением, а его выход y - выходным воздействием или управляемой координатой.
В линейной теории управления, оператор y предполагается линейным. Это означает, что для любых чисел ?1, ?2 и произвольных входов u1, u2 выполняется следующие соответствие:
Перейдем к описанию постановки задачи управления, которую иногда называют задачей стабилизации. Су?/p>