Реферат: Разработка системы автоматического управления

Южно-Сахалинский институт экономики, права иинформатики

Кафедра автоматизации

и энергетики

Курсовая работа

по дисциплине «Теорияавтоматического управления (ТАУ)»

тема: «Разработка системыавтоматического 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 передаточныефункции по управляющему <img src="/cache/referats/20705/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> и возмущающему <img src="/cache/referats/20705/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> воздействию.

2)

Рассчитать графики переходных функций по управлению ипо возмущению на программе PSM.

3)

Рассчитать коэффициенты ошибки по положению и поскорости САР по управляющему воздействию.

4)

Произвести D-разбиениепо коэффициенту пропорциональности звена W1(p) и определитьего граничное значение.

5)

Оценить устойчивость САР по методу устойчивости всоответствии с вариантом.

6)

Произвести синтез последовательного звена. При этомнеобходимо обеспечить следующие показатели качества процесса регулирования вскорректированной системе:

a)

перерегулирование s£25 %;

b)

время переходного процесса tпп£0.1 с;

c)

точность скорректированной системы должна быть не нижеточности нескорректированной САР.

Вариант № 22

№

Структура

Критерий

устойчивости

Найквиста

1. Определим передаточныефункции по управляющему и возмущающему воздействию: <img src="/cache/referats/20705/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> <img src="/cache/referats/20705/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

Схема управляющеговоздействия:

Схема возмущающеговоздействия:

2. Графики переходных функцийполученные при помощи программы PSM:

График переходной функции поуправляющему воздействию:

График переходной функции повозмущающему воздействию:

3. Рассчитаем коэффициентыошибок по положению и по скорости САР по управляющему воздействию:

Определим астатизм системы, рассмотрим Wраз(P):

<img src="/cache/referats/20705/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042">P/ Коэффициенты ошибки для даннойсистемы: <img src="/cache/referats/20705/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

C1 = ∞ — коэффициент ошибки по скорости.

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

Рассмотрим <img src="/cache/referats/20705/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

<img src="/cache/referats/20705/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> <img src="/cache/referats/20705/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1046"> <img src="/cache/referats/20705/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1047">.

Приравниваем знаменатель кнулю и решаем уравнение: <img src="/cache/referats/20705/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1049">

<img src="/cache/referats/20705/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1052"> => ω1=0, или

Подставим полученные корни в действительную часть:

Kгр=2,3844

5. Оценка устойчивости покритерию Найквитста.

С помощью графикапостроенного в программе MathCad2001 Proоцениваем устойчивость системы. На графике видно, чтогодограф не охватывает точку (-1;j0),следовательно система устойчива.

6. Произведем синтезпоследовательного звена:

Рассмотрим знаменатель <img src="/cache/referats/20705/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

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 MathCadвводим функцию <img src="/cache/referats/20705/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1061">

Из данных корней получаемфункции, используя следующие формулы:

<img src="/cache/referats/20705/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1062"> <img src="/cache/referats/20705/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1063"> <img src="/cache/referats/20705/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> <img src="/cache/referats/20705/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> — коэффициентдемпфирования

Получаем <img src="/cache/referats/20705/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

Построим ЛАХнескорректированной системы Lнск = L01(ω)

НЧ: 20lg5=20∙0,7=14 <img src="/cache/referats/20705/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1071">

Используя номограммыСолодовникова 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 характеристикерегулятора составляем уравнение:

20lgk = 0 => k=1, lgω =x => ω=10x; <img src="/cache/referats/20705/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1074">

С помощью программы PSMсоставляем схему с регулятором м проверяем точностьскорректированной системы.

Схема с регулятором: