Анализ и синтез автоматической системы регулирования электропривода углового перемещения
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
адачам синтеза необходимо подходить с различных точек зрения. Это обуславливается многообразием требований предъявляемых к системе.
Синтезом - называют процедуру определения структуры системы регулирования и ее параметров на основе требований к качеству. Синтез лишь один из этапов проектирования СР. Синтезу предшествуют два этапа:
1.Исследование объекта регулирования с целью получения его математической модели
2.Составление требований к качеству регулирования (выбор критерия качества или критерия оптимизации)
После синтеза выполняются следующие этапы проектирования:
.Выбор технических средств
.Энергетический и конструктивный расчет
.Согласование характеристик
В качестве критериев оптимизации при синтезе СР могут быть использованы:
1)Прямые показатели качества
2)Косвенные оценки качества:
a)Желаемые косвенные показатели качества
b)Желаемые характеристики
Сейчас в ТАУ разработано большое число методов синтеза, что объясняется разнообразием исходных данных и требований. При синтезе непрерывной системы, как правило, основная структура уже задана. Можно выделить две постановки задачи синтеза:
.структурный синтез
.параметрический синтез
-Структурный синтез - это вывод структуры СР в целом, а уже затем или одновременно параметрический синтез.
Замечания:
Отметим, что задача синтеза, как правило, не имеет однозначного решения, поэтому обычно рассматривают несколько вариантов, а затем уже выбирается лучший.
В ТАУ разработан ряд методов синтеза системы. Можно разделить на две группы:
)Методы синтеза корректирующих устройств.
Эти методы позволяют выбрать как структуру корректирующего устройства, так и значения параметров его настройки.
)Методы параметрического синтеза
Они позволят определять значения параметров корректирующих устройств заданной структуры.
Отметим, что все методы синтеза не обеспечивают высокой точности результата. Это в первую очередь объясняется приближенностью математической модели объекта и модели системы. В свою очередь и сами моменты синтеза содержат некоторые приближения и допущения.
Заключительным этапом синтеза системы д.б. ее анализ, т.е. определение показателей качества регулирования.
-Параметрический синтез - это выбор значений параметров корректирующих устройств при задании структуры СУ.
Такая постановка задачи синтеза характерна для промышленных СР с типовыми системами регулирования.
1)Одноконтурная СР
2)Двухконтурная СР (каскадная)
3)Система с опережающим скоростным сигналом (система с дифференцированием вспомогательной регулируемой величины)
1.2 Постановка задачи анализа АСР
Основной задачей проектирования является построение систем управления электроприводами, предназначенных для формирования процессов, обладающих заданными свойствами в статике и динамике. К этим системам предъявляются требования обеспечения максимальной производительности производственного механизма. Поэтому в качестве в качестве главного критерия оптимальности САУ должно быть принято быстродействие. В некоторых случаях может быть учтено условие минимума потерь энергии за цикл работы электропривода.
Под анализом понимают состав объекта управления, его математическую модель и параметры.
Математическая модель объекта может быть представлена дифференциальными (операторными) уравнениями либо структурной схемой.
Перед анализом структуры системы управления, необходимо определить:
1.Что является выходной величиной
2.Как воздействовать на объект, чтобы управлять этой величиной в заданных пределах
3.Как получить информацию о значениях выходной величины
4.Каковы возмущающие и задающие воздействия
Во многих случаях задающее воздействие формируется как программное управление с учётом критериев оптимальности, а правильный выбор структуры системы и параметров управления обеспечивает точное воспроизведение этого воздействия.
Задачей анализа является: по заранее выбранной структуре системы, путем расчёта или моделирования, определить её параметры.
2.СИНТЕЗ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕТОДАМИ МОДАЛЬНОГО И СИММЕТРИЧНОГО ОПТИМУМА
.1 Основные положения синтеза систем методом модального оптимума
Практически для любой системы регулирования, а особенно для следящих систем и систем программного управления желательно, чтобы переходные процессы в системе при отработке задающих воздействий имели малое время регулирования tp и небольшое пере регулирование DY.
В связи с этим возникает задача - подобрать для объекта регулирования, заданного передаточной функцией регулятор наиболее подходящего типа и определить значения параметров его настройки с тем, чтобы обеспечить сформулированные выше требования к качеству переходных процессов.
С учетом сказанного в качестве критерия оптимальности можно выбрать критерий оптимального модуля.
Этот формулируется следующим образом - амплитудная частотная характеристика (АЧХ) замкнутой системы должна удовлетворять следующим требованиям :
) полоса пропускания системы для полезного сигнала должна быть возможно более широкой;
) АЧХ не должна иметь резонансного пика, а быть по возможности монотонной и убывающей.
Таким образом желаемая амплитудная характеристика замкнутой системы регулирования должна иметь вид представленный на рис.2.1.