Отчет по курсовой работе

Анализ и синтез астатической линейной непрерывной системы автоматического управления с ошибкой 0,0015 – вариант 3-7.

Факультет: МТ

Группа: КП-301

Студент: Хромов А.Д.

Педагог: Нос О.В.

Новосибирск 2015

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000
Разработчик.
Хромов А.Д.
Провер.
Нос О.В.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Курсовая работа по теории автоматического управления
Лит Отчет по курсовой работе.
Листов
1. Начальные данные

Структура и характеристики начальной нескорректированной САУ

Алгебраические уравнения начальной САУ:

Таблица 1

Номер варианта Уравнения связей структурной схемы САУ
х3 = v - y x4 = x3 x2 = y3 + y4 x1 = y2 - f

v – задающее воздействие; f – возмущающее воздействие; хi – входная переменная i-го звена; уi – выходная переменная i-го звена; y = y Отчет по курсовой работе1 – выходная (управляемая) переменная САУ

Характеристики динамических звеньев начальной САУ:

Таблица 2

№ п/п k1 τ1 T1 k01 k2 τ2 T2 k02 k3 T3 k4 τ4 T4
1,2 1,0 0,5 0,0 1,0 0,0 0,0 1,0 1,6 0,0 1,0 0,4 0,1

Система обычных дифференциальных уравнений, описывающая динамику звеньев начальной САУ:

(1)

(2)

(3)

(4)

Желаемые характеристики свойства переходных процессов и статическая точность регулирования:

· допустимая статическая (высокоскоростная) ошибка регулирования - , принимаем

· максимально-допустимое время Отчет по курсовой работе регулирования с, принимаем tp=1.3 c

· максимально-допустимое перерегулирование ; принимаем

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000

2. Анализ линейной непрерывной САУ

2.1. Структурная схема начальной нескорректированной САУ в согласовании с табл.1.

Рис.1 Структурная схема начальной нескорректированной САУ

2.2. Дифференциальные уравнения в операторной форме записи в общем виде (на основании дифференциальных уравнений (1) – (4) и табл.2.

; (1.1)

; (2.1)

; (3.1)

; (4.1)

2.3. Получение передаточных функций типовых Отчет по курсовой работе звеньев структурной схемы.

Из (1.1): ;

- апериодическое звено

Из (2.1): ;

- интегрирующее звено

Из (3.1): ;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000

- безынерционное звено

Из (4.1): ;

- апериодическое звено

2.4. Определение передаточной функции САУ в разомкнутом состоянии.

Определим передаточную функцию системы в разомкнутом состоянии , выделив в ней коэффициент передачи разомкнутой системы .

Передаточная функция разомкнутой системы:

2.5. Передаточные функции замкнутой САУ по Отчет по курсовой работе задающему v и возмущающему f воздействиям.

Передаточная функция замкнутой системы по управлению:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000

Рис.2 Схема набора структуры САУ по входному воздействию.

Рис.3 График переходных черт САУ по входному воздействию.

Потому что графики функций совпадают, означает рассчитано правильно.

Δy(∞)=1 - =0

Передаточная функция замкнутой системы по Отчет по курсовой работе возмущению:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000


Рис.4 Схема набора структуры САУ по возмущающему воздействию.

Рис.5 График переходных черт САУ по возмущающему воздействию.

Потому что графики функций совпадают, означает рассчитано правильно.

Δy(∞)=1 - =1

2.6. Проверка условия стойкости с помощью аспекта Гурвица.

Для стойкости линейной системы нужно и довольно, чтоб главный Отчет по курсовой работе определитель матрицы Гурвица и все его n-1 миноры были положительными. Вид матрицы Гурвица:

В этом случае:

Нужное и достаточное условие стойкости производится.

2.7. Определение прямых характеристик свойства переходных процессов нескорректированной САУ по двум наружным воздействиям v и f способом цифрового моделирования.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ Отчет по курсовой работе.301037.000

Рис.6 Схема набора начальной структуры САУ в MatLab 2010.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.2068956.40.06.13

Рис.7 График переходной свойства при подаче входа и возмущающего воздействий.

Рис.8 Прямые характеристики свойства переходных процессов САУ при подаче входного и возмущающего воздействий.

Перерегулирование равно σ%=13.9%, а время регулирования tp=1.64 c, установившееся значение равно 1.

3. Синтез Отчет по курсовой работе поочередного корректирующего устройства на основании способа хотимой ЛАЧХ

3.1. Асимптотическая ЛАЧХ нескорректированной системы с внедрением логарифмического масштаба

степень астатизма v=1, т.к. есть одно интегрирующее звено

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.2068956.40.06.13

Частоты сопряжения:

; ;

; ;

; ;

; ;

3.2. Предпочитаемая ЛАЧХ скорректированной САУ

Требуемый разомкнутый коэффициент передачи скорректированной системы:

По номограмме Солодовникова, задавшись значением перерегулирования и временем регулирования , определив наибольшее Отчет по курсовой работе значение вещественной частотной свойства находим частоту среза и нужный припас стойкости по модулю СЧ зоны , имеющий наклон -20дБ/дек.

3.3. ЛАЧХ поочередного корректирующего устройства:

; ; ;

; ; ;

; 2 ; ;

; ; ;

; ; ;

; ; ;

С учетом численных значений:

Рис.9 Схема набора скорректированной структуры САУ в MatLab 2010.

Рис.10 Переходная черта САУ с корректирующим звеном с задающим и возмущающим воздействием.

Изм.
Лист Отчет по курсовой работе
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000


Рис.11 Прямые характеристики свойства переходных процессов скорректированной САУ.

Перерегулирование равно σ%=11.4%, а время регулирования tp=1.2 c, установившееся значение равно 1.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РГЗ.301037.000
Вывод: выполнили анализ нескорректированной непрерывной САУ. Данная САУ не отвечала требуемым показателям свойства. Для того чтоб данная САУ отвечала данным Отчет по курсовой работе характеристикам свойства был произведен синтез корректирующего устройства на основании способа хотимой ЛАЧХ. В итоге, ввели корректирующее устройство в данную САУ, что позволило добиться хотимых характеристик свойства.


otchet-o-vipolnenii-plana-meropriyatij-izbiratelnoj-komissii-yaroslavskoj-oblasti-po-povisheniyu-pravovoj-kulturi-izbiratelej-i-obucheniyu-organizatorov-viborov-i-referendumov.html
otchet-o-vipolnenii-plana-pervoocherednih-meropriyatij-po-realizacii-regionalnoj-strategii-dejstvij-v-interesah-detej-kostromskoj-oblasti-na-2012-2017-godi-po-itogam-2012-goda-.html
otchet-o-vipolnenii-plana-raboti-ministerstva-ekologii-i-prirodnih-stranica-2.html