- •Минобрнауки россии
- •Разработка функциональной схемы системы автоматического регулирования. Анализ устойчивости и качества процессов регулирования
- •305040, Г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.
- •1. Задание на курсовую работу
- •2. Методические указания
- •2.1. Передаточные функции замкнутого и разомкнутого
- •2.3.1. Корневой критерий устойчивости
- •2.3.2. Алгебраический критерий устойчивости
- •2.3.3. Критерий устойчивости Гурвица
- •2.3.4. Критерий устойчивости Михайлова
- •2.4. Качественные показатели сау
1. Задание на курсовую работу
Исходные данные:
структурная схема исследуемой САР (рис. 1);
передаточная функция объекта и регулятора (табл. 1);
параметры объекта и регулятора ( передаточные коэффициенты и постоянные времени) (табл. 2).
схема объекта и значение регулируемого параметра,(табл. 3)
Задание выдается в индивидуальном порядке. Вариант определяется тремя последними цифрами номера зачетной книжки или студенческого билета. Цифра единиц указывает численное значение передаточных коэффициентов и постоянных времени (табл. 2). Цифра десятков - вид передаточной функции объекта из табл. 1 (если цифра десятков четная, выбирается объект «а»; если нечетная - объект «б»). Цифра сотен задает передаточную функцию регулятора (табл. 1). При этом, если объект «а» и цифра сотен 1, 2 или 3, то выбирается «И» - регулятор, цифра сотен 4, 5 или 6 - «ПИ» -регулятор, 7, 8, 9 или 0 - «ПИД» - регулятор. Если выбран объект «б», то цифрам сотен 1, 2, 3, 4 и 5 соответствует «П» - регулятор, цифрам 6, 7, 8, 9 и 0 - «ПД» - регулятор. Требуется определить:
передаточные функции и характеристические уравнения разомкнутой и замкнутой САР;
передаточный коэффициент разомкнутой системы (для статической системы;
определить коэффициент статизма);
исследовать замкнутую САР на устойчивость с применением критериев устойчивости Гурвица, Михайлова и Найквиста;
определить корни характеристического уравнения замкнутой САР и рассчитать точки для построения графика переходного процесса системы;
построить график переходного процесса определить основные качественные показатели: время регулирования трего, величину перерегулирования <т0, частоту колебаний и0 , степень затухания 70.
Рис. 1. Структурная схема замкнутой САР.
Пояснительная записка должна содержать расчеты и следующие графические материалы:
структурную схему САР;
годограф Михайлова;
амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы;
кривую переходного процесса;
ЛАЧХ и ФЧХ исходной разомкнутой системы и корректирующего звена.
Таблица 1. Исходные данные для выбора типа САР
Передаточная функция |
А |
Б |
Объект |
|
|
Регулятор |
|
|
П |
| |
И |
| |
ПИ |
|
|
ПД |
|
|
ПИД |
| |
|
|
|
Таблица 2. Параметры системы автоматического регулирования
|
Номер варианта | |||||||||
Параметры |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Ki |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1,5 |
1 |
1 |
K2 |
0,5 |
2 |
0,5 |
0,5 |
1 |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
K3 |
3 |
1,5 |
2 |
4 |
2 |
2 |
1,5 |
2 |
0,5 |
1 |
Ti |
3 |
3 |
4 |
5 |
3 |
5 |
4 |
5 |
5 |
3 |
Т2 |
4 |
5 |
6 |
3 |
7 |
4 |
3 |
4 |
6 |
6 |
Тз |
7 |
4 |
5 |
6 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
4 |
K |
0,8 |
0,3 |
0,7 |
0,7 |
0,3 |
0,8 |
0,45 |
0,85 |
0,7 |
0,3 |
ТИ |
3 |
4 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
ТД |
2 |
1 |
1 |
1 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
Рис. 3. Схемы технологических процессов. Варианты 7-10
Таблица 3. Параметры технологических процессов
Вариант |
Технологический параметр |
Обозначение |
Значение |
№рисунка |
0 |
Уровень сока |
L |
0-300 мм |
Рис. 2, а |
1 |
Температура продукта |
T |
120oC |
Рис. 2, б |
2 |
Концентрация рассиропки |
C |
%сахара %хим.воды |
Рис. 2, в |
3 |
Давление вторичного пара |
P |
150 КПа |
Рис. 2, г |
4 |
Расход сока |
F |
100 л/мин |
Рис. 2, д |
5 |
Вязкость продукта |
V |
200 сПа |
Рис. 2, е |
6 |
Влажность продукта |
M |
20% |
Рис. 3, а |
7 |
Масса продукта |
W |
50 кг |
Рис. 3, б |
8 |
Скорость процесса |
S |
5 л/мин |
Рис. 3, в |
9 |
Плотность известкового молока |
D |
1, 5г/см3 |
Рис. 3, г |