Московский Государственный Инженерно-Физический Институт
(Технический Университет)
Факультет Кибернетики
Кафедра “Математическое Обеспечение Систем”
Курсовая работа
по Основам Теории Автоматического Управления
“Синтез последовательного корректирующего устройства”
Выполнил: Страхов Р. В.
Группа: K5-331
Принял: Беляков А. К.
Москва
Цель работы:
- Синтез последовательного корректирующего устройства частотными методами;
- Обеспечение отсутствия статической ошибки;
- Оценка запасов устойчивости.
Вариант № 20
В качестве исходных данных задана следующая передаточная функция:
|
(1) |
и соответствующие параметры:
Представим исходную функцию в следующем виде:
|
(2) |
где Т
1
= 0,1;Т
2
= 0,5; k
= 150.
Построим структурную схему передаточной функции:
Для замкнутой системы составим систему дифференциальных уравнений:
|
(3) |
Для оценки времени регулирования tp
1
исходной системы по системе дифференциальных уравнений (3) построим переходный процесс:
Для построения ЛАЧХ Wж
(S) по заданным параметрам найдены характерные частоты:
По логарифмической характеристике Wж
определены запасы устойчивости системы по амплитуде Нм
и по фазе gс
:
По построенному графику была востановлена передаточная функция корректирующего устройства:
|
(4) |
T
1
’
= 3,13 |
T
2
’
= T
2
=0,5 |
T
3
’
= T1
= 0,1 |
T
4
’
= 0,095 |
k
1
= 0,1 |
|
(5) |
Построим структурную схему передаточной функции W
ж
(S
):
Для замкнутой системы составим систему дифференциальных уравнений:
|
(6) |
Для оценки времени регулирования tp
2
желаемой системы по системе дифференциальных уравнений (6) построим переходный процесс:
Заключение.
В данной работе синтезировалось последовательное корректирующее устройство с помощью частотных методов. Для этого были построены логарифмические амплитудные характеристики желаемой и неизменяемой (исходной) систем. Далее путем вычитания одного графика из другого получена логарифмическая характеристика корректирующего устройства. По ней восcтановлена передаточная функция:
|
(4) |
T
1
’
= 3,13 |
T
2
’
= T
2
=0,5 |
T
3
’
= T1
= 0,1 |
T
4
’
= 0,095 |
k
1
= 0,1 |
Полученная желаемая система с передаточной функцией
|
(5) |
устойчива в замкнутом состоянии, имеет запасы устойчивости по фазе и модулю gс
= ° и Нм
= дБ, обеспечивающие нормальную работу системы.
Также для W
н
(S
)и W
ж
(S
)=W
к
(S
)*W
н
(S
)построены переходные процессы, по графику которых определены времена регулирования tp1
= 0,475с и tp2
= 0,275с соответственно.
Благодаря корректирующему устройству удалось уменьшить время регулирования, а наибольшее значение перерегулирования полученной системы стало smax
= 19% (для исходной системы smax
= 70%), что находится в соответствии с условием поставленной задачи.
Другие работы по теме:
Расчет параметров САУ
Цель выполнения курсовой работы – приобретение практических навыков проектирования, расчета параметров САУ и исследования их устойчивости. Тема курсовой работы –
Проект системы автоматического управления температуры печи
Особенности системы автоматического управления температуры печи, распространенной в современном производстве. Алгоритм системы управления температуры печи. Устойчивость исходной системы автоматического управления и синтез корректирующих устройств.
Расчет системы автоматического управления
Расчет и структурная схема передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы автоматического управления (САУ) относительно входного воздействия. Формулы для мнимой и вещественной компоненты. Графики логарифмических амплитудной и фазовой характеристик.
Система автоматического регулирования давления в ресивере
Построение структурной схемы нескорректированной системы и определение передаточных функций звеньев. Построение логарифмических амплитудно-частотных характеристик для исходной системы. Синтез и моделирование последовательного корректирующего устройства.
Исследование систем автоматического управления (САУ)
Основные свойства, функциональное назначение, принцип действия, структурная схема САУ, а также дифференциальные уравнения и передаточные функции ее элементов. Анализ и оценка устойчивости замкнутой САУ. Синтез последовательного корректирующего устройства.
Синтез системы стабилизации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Самарский государственный технический университет»
Проектирование системы автоматического управления
Содержание. 1.Анализ системы.................................................................................................4 1.1 Исследование устойчивости...................................................................4
Синтез и построение системы управления динамическими объектами
Синтез системы управления квазистационарным объектом. Математическая модель нестационарного динамического объекта. Передаточные функции звеньев системы управления. Построение желаемых логарифмических амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик.
Системы автоматического управления
Расчет коэффициента усиления САУ и свойства внешних статических характеристик. Построение частотных характеристик САУ и характеристических корней. Моделирование переходных характеристик и проверка САУ на устойчивость. Синтез корректирующего устройства.
Автоматизированный электропривод
Исследование линейной системы автоматического управления: определение передаточной функции, построение частотных характеристик, произведение проверки на устойчивость по критерию Гурвица, моделирование переходных процессов, расчет параметров качества.
Синтез системы автоматического регулирования фокусировки пятна
Построение характеристик (годограф, ЛАЧХ, ЛФЧХ) разомкнутой системы без корректирующего устройства и с корректирующим устройством. Расчёт передаточных функций звеньев и передаточных функций замкнутой и разомкнутой систем. Синтез корректирующего устройств.
Cинтез систем
Введение Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процессов в объекте или требуемого изменения его состояния. Основой управления является переработка информации о состоянии объекта в соответствии с целью управления.
Коррекция дискретных систем управления
Способы дискретной коррекции систем управления. Порядок расчета корректирующего звена для дискретной системы. Особенность методов непосредственного, последовательного и параллельного программирования. Реализация дискретных передаточных функций.
Анализ одноконтурной САУ четвёртого порядка
Анализ устойчивости САУ. Расчёт частотных характеристик замкнутой САУ. Показатели качества регулирования. Синтез последовательного корректирующего устройства. Показатели качества регулирования скорректированной САУ. Моделирование скорректированной САУ.
Синтез корректирующего устройства
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ГОУВПО СФ МЭИ (ТУ) КАФЕДРА ВТ Курсовая работа по дисциплине: «Моделирование систем» Группа: АС-08 Преподаватель: Курчавый В.А.