Разработка системы автоматического управления

 

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:

a) перерегулирование s £ 25 %;

b)   время переходного процесса tпп £ 0.1 с;

c) точность скорректированной системы должна быть не ниже точности нескорректированной САР.




Вариант № 22


Структура

W1

W2

W3

W4

Критерий

устойчивости

22

д

Найквиста











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:



 => ω1=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(ω)


НЧ: 20lg5=20∙0,7=14 

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


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, lgω = x  => ω=10x;   


С помощью программы PSM составляем схему с регулятором м проверяем точность скорректированной системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема с регулятором:


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Выходной сигнал схемы с регулятором:




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Южно-Сахалинский институт экономики, права и информатики           Кафедра автоматизации и энергетики  

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ