ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизация и робототехника»

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

«Теория автоматического управления»

«Анализ и синтез систем автоматического регулирования при проектировании средств автоматизации»

Вариант №3

Выполнил:

студент гр. А-318

Машук И.А.

_________________

^{(подпись, дата)}

Проверила:

Лазаренко И.В.

_________________

^{(подпись, дата)}

Омск 2011

Омский государственный технический университет

Кафедра: Автоматизация и робототехника

Задание

на выполнение курсового проекта

Студент Машук Игорь Александрович

Тема работы (проекта) Анализ и синтез систем автоматического регулирования при проектировании средств автоматизации

утверждена на заседании кафедры

Срок сдачи студентом законченной работы (проекта) 24 мая 2011 г.

Исходные данные к работе (проекту)

Таблица 1. Исходные данные

Объект	Резервуар (В101)
Контролируемый параметр	Температура
Датчик	Датчик температуры на базе термопары дТПL 015
Исполнительный механизм	Нагревательный элемент (Е104)

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке разделов):

Титульный лист, бланк задания, оглавление, аннотация, введение, построение математической модели исследуемой системы, анализ исследуемой системы, синтез системы с заданными показателями качества, заключение, список литературы, приложение.

Графическая часть:

2 чертежа формата А3: "Логарифмические частотные характеристики"

Дата выдачи задания “ 14 ” февраля 20 11 г.

Руководитель

ст. преподаватель Лазаренко Ирина Валерьевна _

(уч. степень, звание, Ф.И.О. , подпись)

Задание принял к исполнению студент

Машук Игорь Александрович 14 февраля 2011г.

(подпись, дата)

Аннотация

В проекте определяются и описываются передаточные функции всех звеньев и замкнутой системы в целом. Строятся логарифмические амплитудные и фазовые частотные характеристики системы. Система проверяется на устойчивость алгебраическим критерием Гурвица. Рассматривается влияние на её устойчивость некоторых произвольных параметров путем построения области устойчивости системы в плоскости этих параметров. Так же строится с помощью программной среды MathCAD график переходного процесса в системе путем численного решения дифференциального уравнения. По построенным графикам определяется качество системы.

Пояснительная записка содержит стр. 29, рис. 13, табл. 3, 2 чертежа формата а3, библиографический список 7 источников литературы, используемой в курсовом проекте.

Содержани

Введение 5

1. Построение математической модели исследуемой системы. 6

1.1 Описание объекта исследования 6

1.2 Составление функциональной схемы 7

1.3 Структурная схема и передаточная функция системы 12

. Анализ исследуемой системы………………………………………………………..14

2.1. Исследование устойчивости 14

2.2 Исследование качества системы 18

3. Синтез системы с заданными параметрами качества. 25

3.1 Постановка задачи синтеза. 25

3.2 Синтез последовательного корректирующего звена 25

Заключение 28

Список литературы 29

Введение

Ситемы автоматического управления широко распросранены в практике автоматизации технологических процессов. При проектировании такой системы возникает задача выбора структуры системы и параметров ее элеменотов таким образом, чтобы система была устойчивой и обеспечивала бы требуемые показатели качества переходного процесса.

В процессе проектирования системы автоматического управления решаются задачи анализа и синтеза системы. При анализе системы определяется ее устойчивость и характеристики качества процессов в системе.При синтезе системы определяются необхдимые изменения в структуре и параметрах системы, направленные на обеспечение требуемых показателей качества процессов в системе.

Объектом исследования в курсовой работе является автоматическая система регулирования уровня жидкости в резервуаре. Целью работы являются: исследование системы путем анализа ее устойчивости и качества, а также синтез системы с улучшенным быстродействием.

В процессе выполнения работы решаются следующие задачи: построение математической модели системы в виде передаточной функции замкнутой системы и логарифмических частотных характеристик; исследование устойчивости системы с использованием алгебраического и частотного критерия устойчивости и приведение системы к устойчивости в случае неустойчивости исходного варианта; исследование влияния на устойчивость системы некоторых заданных параметров путем построения ее области устойчивости в плоскости этих параметров; построение переходного процесса в системе путем численного решения дифференциального уравнения на ЭВМ; оценка качества системы с использованием графика переходного процесса и логарифмических частотных характеристик; синтез последовательного корректирующего звена с целью повышения быстродействия системы в 1,5 раза.

При исследовании используются методы анализа обыкновенных линейных систем автоматического управления.