- •Федеральное агентство по образованию
- •Часть 2. Расчёт сау с пи-регулятором для объекта, не обладающего запаздыванием по каналу регулирования……………………………………...45
- •Исходные данные
- •Часть 1. Расчёт системы автоматического управления
- •1.1. Канал регулирования
- •1.2. Первый канал возмущения
- •1.3. Второй канал возмущения
- •1.4. Третий канал возмущения
- •2.1. Построение расширенных частотных характеристик объекта по каналу регулирования
- •3.1. Построение афх разомкнутой системы
- •3.2. Определение по афх разомкнутой системы запасы устойчивости
- •3.3. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу
- •3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по первому
- •3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по второму
- •3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по третьему
- •Часть 2 и остальное по заданию…
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Ярославский государственный технический университет"
Кафедра кибернетики
Н. Н. Василькова
Курсовой проект
по теории автоматического управления
Пример 2 выполнения первой части курсового проекта
2010
Содержание
Исходные данные………………………………………………………………....5
Часть 1. Расчёт системы автоматического управления с ПИ-регулятором для объекта, обладающего запаздыванием по каналу регулирования…………….6
Этап 1. Анализ динамических свойств объекта управления во временной и частотной областях……………………………………………………………….6
1.1. Канал регулирования…………………………..…………………………….6
1.2. Первый канал возмущения…………………………………………………10
1.3. Второй канал возмущения………………………………………………….14
1.4. Третий канал возмущения………………………………………………….18
Этап 2. Синтез замкнутой САУ с ПИ – регулятором на заданную степень колебательности m =0,221……………………………………………………...21
2.1. Построение расширенных частотных характеристик
объекта по каналу регулирования…………………………………………21
2.2. Построение кривой равной (заданной) степени
колебательности (m =0,221)……………………………………………….23
2.3. Выбор оптимальных настроек ПИ – регулятора………………………...25
Этап 3. Анализ замкнутой САУ с оптимальными настройками ПИ – регулятора………………………………………………………………………..26
3.1. Построение АФХ разомкнутой системы………………………………….26
3.2. Определение по АФХ разомкнутой системы запасы устойчивости
системы по модулю и по фазе…………………………………………….27
3.3. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу
управления (методом трапеций)…………………………………………..28
3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по первому
каналу возмущения (численным методом)……………………………….40
3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по второму
каналу возмущения (численным методом)……………………………….42
3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по третьему
каналу возмущения (численным методом)……………………………….43
Часть 2. Расчёт сау с пи-регулятором для объекта, не обладающего запаздыванием по каналу регулирования……………………………………...45
Этап 1. Анализ динамических свойств объекта управления во временной и частотной областях………………………………………………………………45
1.1. Канал регулирования……………………………………………………….45
1.2. Первый канал возмущения…………………………………………………48
1.3. Второй канал возмущения………………………………………………….48
1.4. Третий канал возмущения………………………………………………….48
Этап 2. Синтез замкнутой САУ с ПИ – регулятором на заданную степень колебательности m=0,221 для объекта без запаздывания в канале регулирования……………………………………………………………………48
2.1. Построение расширенных частотных характеристик
объекта по каналу регулирования…………………………………………48
2.2. Построение кривой равной (заданной) степени
колебательности (m =0,221)……………………………………………….50
2.3. Выбор оптимальных настроек ПИ – регулятора………………………...51
2.4. Выбор "левых" по отношению к оптимальным и "правых"
настроек с кривой заданной степени колебательности…………………..52
Этап 3. Провести анализ замкнутой САУ с тремя парами настройками регулятора………………………………………………………………………..52
3.1. Построение АФХ разомкнутой системы………………………………….52
3.2. Определение по АФХ разомкнутой системы запасы устойчивости
системы по модулю и по фазе……………………………………………..55
3.3. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу
управления (численным методом). Расчет численным методом
его квадратичную интегральную оценку…………………………………57
3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по первому
каналу возмущения (численным методом). Расчет численным
методом его квадратичную интегральную оценку………………………60
3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по второму
каналу возмущения (численным методом). Расчет численным
методом его квадратичную интегральную оценку………………………62
3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по третьему
каналу возмущения (численным методом). Расчет численным
методом его квадратичную интегральную оценку………………………63
3.7. Рассчитать и построить на комплексной плоскости корней НУЛИ и ПОЛЮСА по всем четырём каналам замкнутой САУ………………………..64
3.8. По теореме о конечном значении (из теории преобразования Лапласа) проверить переходные процессы по всем четырём каналам на возможное появление установившихся (статических) ошибок……………………………69
Часть 3. Расчёт САУ с ПИ – регулятором (m1=0,147, m2=0,366) для объекта, не обладающего запаздыванием по каналу регулирования…………………..71
Этап 1. Анализ динамических свойств объекта управления во временной и частотной областях………………………………………………………………71
Этап 2. Синтез замкнутой САУ с ПИ – регулятором на заданную степень колебательности m1=0,147 и m2=0,366 для объекта без запаздывания в канале регулирования…………………………………………………………...71
2.1. Построение расширенных частотных характеристик
объекта по каналу регулирования…………………………………………71
2.2. Построение кривой равной (заданной) степени
колебательности ……………………………………………………………74
2.3. Выбор оптимальных настроек ПИ – регулятора…………………………75
Этап 3. Анализ замкнутой САУ с оптимальными настройками ПИ – регулятора………………………………………………………………………..76
3.1. Построение АФХ разомкнутой системы………………………………….76
3.2. Определение по АФХ разомкнутой системы запасы устойчивости
системы по модулю и по фазе……………………………………………..78
3.3. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу
управления (численным методом).Расчет численным методом
его квадратичную интегральную оценку…………………………………79
3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по первому
каналу возмущения (численным методом). Расчет численным
методом его квадратичную интегральную оценку……………………….81
3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по второму
каналу возмущения (численным методом). Расчет численным
методом его квадратичную интегральную оценку……………………….83
3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по третьему
каналу возмущения (численным методом). Расчет численным
методом его квадратичную интегральную оценку……………………….85
3.7. Рассчитать и построить на комплексной плоскости корней НУЛИ и ПОЛЮСА по всем четырём каналам замкнутой САУ………………………..87
3.8. По теореме о конечном значении (из теории преобразования Лапласа) проверить переходные процессы по всем четырём каналам на возможное появление установившихся (статических) ошибок……………………………90
Заключение. Сравнительный анализ вариантов систем автоматического управления, спроектированных в первой, второй и третьей частях курсового проекта……………………………………………………………………………94