Реферати українською » Коммуникации и связь » Розрахунок структурно-алгоритмічної схеми системи автоматичного регулювання


Реферат Розрахунок структурно-алгоритмічної схеми системи автоматичного регулювання

Московський державний текстильний університет ім. О.Н. Косигіна

Кафедра автоматики і промислової електроніки

Курсова робота

з дисципліни: «Теорія автоматичного управління»

на задану тему: «Розрахунокструктурно-алгоритмической схеми системи автоматичного регулювання»

>Виполнил: студент грн.14ВД-06

Кирилов М. В.

Прийняв: ЄрмолаєвЮ.М.

Москва, 2011 р.


Перелік які підлягають розробки питань (змістрасчетно-пояснительной записки)

 

Математичні моделі, використовувані і під час курсової роботи

1. По заданим математичним моделям отриматиструктурно-алгоритмическую схему системи автоматичного регулювання

2. Визначити передавальні функції розімкнутої системиY(p) /G(p), замкнутої системиY(p) /G(p),Y(p) /F(p),E(p) /G(p),E(p) /F(p)

3. Для заданих вихідних даних побудувати область стійкості системи у площині параметрів регулятора

4. Для заданої припустимою помилки регулювання 5% визначити значенняKp регулятора, за умови, що регулятор забезпечує «П» - закон регулювання

5. Для значень параметрів регулятора, вибраних довільно в галузі стійкості системи, побудувати криві Михайлова іНайквиста

6. Повторити п. 5 завдання для значень параметрів регулятора, вибраних в галузі нестійкою системи

7.Рассчитать настройки регулятора, щоб забезпечити мінімальне значення інтегральної оцінки якості

8. Побудувати перехідні характеристики системи ззадающему івозмущающему впливу для значень параметрів регулятора вибраних попп. 5 і аналогічних сім

9. Визначити показання якості системи


Математичні моделі, використовувані і під час курсової роботи

Вихідні дані:K1 = 2;K2 = 0,7;T1 = 1;T2 = 0,5.


1. По заданим математичним моделям отриматиструктурно-алгоритмическую схему системи автоматичного регулювання

 

а) - рівняннясумматора

б) - рівняння регулятора

Застосовуючиоператорний методЛапласа, одержимо:

;

в) -апериодическое ланка не вдома

Застосовуючиоператорний методЛапласа, одержимо:

;

р) -апериодическое ланка (інерційний) не вдома 

Застосовуючиоператорний методЛапласа, одержимо:

Дані нам математичних моделей складемо загальнуструктурно-алгоритмическую схему системи автоматичного регулювання:


2. Визначити передавальні функції розімкнутої системи Y(>p) / G(>p), замкнутої системи Y(>p) / G(>p), Y(>p) / F(>p), E(>p) / G(>p), E(>p) / F(>p)

 

>Передаточная функція – цей показник зображень поЛапласу вихідний величини до вхідний при нульових початкових умовах.

>Передаточная функція розімкнутої системи:

>Передаточная функція для замкнутої системи:



3. Для заданих вихідних даних побудувати область стійкості системи у площині параметрів регулятора

 

Щоб самому отримати характеристичний рівняння нашої системи, прирівняємо знаменник передавальної функції нанівець.

Система третього порядку:

Уявімо:

>a0 =0,5Tp;a1 =1,5Tp;a2 =Tp (>1+1,4Kp);a3 = 1,4;

Використовуємо критерії стійкості Гурвіца.

Необхідно врахувати і досить, щоб виконувалися такі умови:

1) (все коефіцієнти характеристичного рівняння позитивні);

2) >

за однакової кількостіа1а2=а0а3 система перебуває в кордоні стійкості.

Система буде стійка, якщо:


>Тр>0;

По знайденому графіку функції побудуємо область стійкості системи у площині параметрів регулятора.


4. Для заданої припустимою помилки регулювання 5% визначити значенняКр регулятора, за умови, що регулятор забезпечує «П» - закон регулювання

 

Структурна схема під час використання «П» - закону регулювання:


>Еуст= 5 % = 0,05;

>Wp =Kp;

>G(p) =1(t);

>G(p) =g(t);

>g(t) = A = 1;

>G(p)=;


5. Для значень параметрів регулятора, вибраних довільно в галузі стійкості системи, побудувати криві Михайлова іНайквиста

 

>Виберем довільно в галузі стійкості системи параметри:

>Тр=0,25;Кр=1;

Побудуємо криву Михайлова іНайквиста.

Крива Михайлова

>Характеристическое рівняння нашої системи:

>Заменимp на одержимо:

;



КриваНайквиста

Будуємо з допомогоюMatLab 6.5;

6. Повторити п. 5 завдання для значень параметрів регулятора, вибраних в галузі нестійкою системи

 

>Виберем довільно в галузі нестійкості системи параметри:

>Тр=2;Кр=0,11;

Побудуємо криву Михайлова іНайквиста.

Крива Михайлова

>Характеристическое рівняння нашої системи:


>Заменимp на одержимо:

;


КриваНайквиста

Будуємо з допомогоюMatLab 6.5;

 

7.Рассчитать настройки регулятора, щоб забезпечити мінімальне значення інтегральної оцінки якості

>Вичислимквадратичную інтегральну оцінку методом Мандельштама.

Для отримання й обчислимоквадратичную інтегральну оцінку.


>К1=2;К2=0,7;Т1=1;Т2=0,5;Кр=13,57;

(1)

Запишемо знаменник висловлювання (1) як:

Означимо:а0=0,5Тр;а1=1,5Тр;а2=20Тр;а3=1,4;

 (2)

Означимо: .

Множимо по черзі рівняння (2) на .

 (3)

 (4)

 (5)

2)Почленно інтегруємо рівняння (3), (4) і (5).


У результаті, інтегрування (3) рівняння дає:

 

>Уравнение (4):

У результаті, інтегрування (4) рівняння дає:


 

>Уравнение (5):

У результаті, інтегрування (5) рівняння дає:

 

3) Отримуємо систему із трьох рівнянь щодо 3-х невідомих:


>Виразим і :

>Виразим :


 

 

4) Беремо похідну про й прирівнюємо нанівець:


8. Побудувати перехідні характеристики системи ззадающему івозмущающему впливу для значень параметрів регулятора вибраних попп. 5 і аналогічних сім

 

Перехідна характеристика позадающему впливу для значень параметрів регуляторів вибраних із № 5.

Перехідна характеристика повозмущающему впливу для значень параметрів регуляторів вибраних із № 5.

автоматичний кривамихайловнайквист регулятор


Перехідна характеристика позадающему впливу для значень параметрів регуляторів вибраних із № 7.

Перехідна характеристика повозмущающему впливу для значень параметрів регуляторів вибраних із № 7.

 

9. Визначити показники якості системи

 

Перехідна характеристика позадающему впливу для значень параметрів регуляторів вибраних із № 5.


Час регулювання

Теоретично час досягнення вихідний координати до заданого значення одно нескінченності, тому вводиться допустима похибка.

У час, коли вихідна координата потрапляє у область допустимих значень і більше з її теж не виходить, вважається закінченням процесу регулювання.

Статична точність

Характеризує статичний режим у системі та залежною від динаміки перехідного процесу.

Величинаперерегулирования

>Перерегулирование – це максимальне перевищення регульованої величини над що встановилася значенням.

>Колебательность

Система зробила під час регулювання 2 повних коливання.

Повозмущающему впливу:


>tрег = 5,5 сік

По пункту 7

Позадающему впливу:

>tрег = 2,2 сік

1 повне коливання.

Повозмущающему впливу:

>tрег = 18 сік


Схожі реферати:

Навігація