Сделай Сам Свою Работу на 5

Краткие сведения из теории





Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Кафедра «Электроснабжение железных дорог»

 

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

«Теория автоматического управления»

Выполнил студент Группа ЭС-104   (дата, подпись) В.А. Павлов
Руководитель профессор (дата, подпись) А.В. Агунов
Нормоконтроль профессор   (дата, подпись) А.В. Агунов

 

Санкт-Петербург

ПГУПС

Содержание

Введение. 3

Краткие сведения из теории. 4

Расчетная часть. 6

1. Объект регулирования (ОР) 6

1.1. Передаточная функция объекта регулирования. 6

1.2. Передаточная функция ОР в виде передаточных функций последовательно соединенных простейших линейных динамических звеньев. 6

1.3. Простейшие динамические звенья и их передаточные характеристики. 7

1.4. Частотные характеристики ОР. 7

1.5. Переходная характеристика объекта регулирования и определение коэффициентов ПИД-регулятора. 10

2. Регулятор (Р) и регулирующее устройство (РУ) 11

2.1. Передаточная функция РУ. 11

2.2. Определение значений коэффициентов ПИД-регулятора. 12

2.3. Построение графиков частотных характеристик регулирующего устройства. 12



3. Система автоматического регулирования (САР) 14

3.1. Устойчивость САР. 14

3.2. Частотные характеристики разомкнутой САР: 14

3.3. Качество системы автоматического управления. 16

Заключение. 21

Список используемой литературы.. 22

 

 


 

Введение

 

При выполнении курсового проектирования необходимо по заданной структурной схеме объекта регулирования (ОР) записать его передаточную функцию. Разложить полиномы числителя и знаменателя передаточной функции ОР на множители первой степени и представить передаточную функцию ОР в виде передаточных функций последовательно
соединенных простейших линейных динамических звеньев. Перечислить эти простейшие звенья и привести их передаточные функции. Построить частотные характеристики ОР.

По заданной структурной схеме регулятора (Р) или регулирующего устройства (РУ) записать его передаточную функцию. Используя переходную характеристику объекта регулирования определить значения коэффициентов в передаточной функции Р или РУ (ПИД-регулятора) по методу Циглера-Никольса. Построить частотные характеристики ПИД-регулятора. По заданной общей схеме системы автоматического регулирования (САР) записать ее передаточные
функции для разомкнутого и замкнутого контура (системы) относительно задающего воздействия при нулевом возмущающем воздействии.



Исследовать качество и устойчивость САР автоматической
системы: построить характеристики, определить запасы устойчивости, определить реакцию САР на задающее или возмущающее воздействие. Проектирование можно считать законченным при достижении удовлетворительного качества.

 

 

Краткие сведения из теории

 

Автоматическое регулирование - автоматическое обеспечение требуемых значений регулируемых параметров, определяющих ход производственного процесса в объекте регулирования по заранее заданному закону. Автоматическое регулирование обеспечивает система автоматического регулирования (САР).

Система автоматического регулирования – подсистема САУ, которая занимается сохранением заданных параметров (входные и выходные величины).

Объект управления – совокупность технических средств – машин, орудий труда, средств механизации, выполняющие производственный процесс.

Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор — устройство в управляющем контуре с обратной связью. Используется в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса. ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально разности входного сигнала и сигнала обратной связи (сигнал рассогласования), второе — интеграл сигнала рассогласования, третье — производная сигнала рассогласования.



САР называется устойчивой, если с течением времени выходная величина стремится к установившемуся значению при постоянном значении входного сигнала. Линейная САР называется неустойчивой, если выходная величина неограниченно возрастает с течением времени. Система САР будет устойчива, если:

1) Все корни pi характеристического уравнения являются действительными отрицательными числами (pi<0);

2) Если имеется пара комплексных сопряженных корней, типа ;

Для оценки устойчивости САР по логарифмическому критерию Найквиста используются графики ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой САР.

При оценке устойчивости САР необходимо определить запас устойчивости, т.е. степень удаленности системы от границы устойчивости. В качестве меры запаса устойчивости используется запас устойчивости по амплитуде ∆L и запас устойчивости по фазе ∆φ.

Запас устойчивости САР по амплитуде ∆L позволяет оценить критическое значение коэффициента усиления системы, при котором она окажется на грани устойчивости, и определяется на частоте , при которой

Запас устойчивости по фазе ∆φ определяется на частоте среза , как: и показывает, на какую величину должно возрасти запаздывание по фазе в системе на частоте среза , чтобы система оказалась на грани устойчивости.

При проектировании САР рекомендуется выбирать , что соответствует примерно двойному запасу коэффициента усиления К по устойчивости.

Наряду с обеспечением устойчивости САР, как одного из основных показателей работоспособности системы, необходимо обеспечить требуемое качество переходного процесса при ступенчатых воздействиях, которое оценивают по переходной функции h(t), представляющей собой реакцию системы y(t)=h(t) на входное единичное воздействие x(t)=1(t).

 

 


 

Расчетная часть

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.