Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра автоматизации производственных процессов

Учебная дисциплина: Теория автоматического управления

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

.

Пояснительная записка

(АПП.220301.005.ПЗ)

Руководитель:

Пен В.Р.

(подпись)

_

(оценка, дата)

Разработал:

студент группы 22-01

Ботяновский Р.М.

(подпись)

Красноярск 2008

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра автоматизации производственных процессов

Учебная дисциплина: Теория автоматического управления

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

Тема: Анализ и синтез линейной системы автоматического регулирования

ВАРИАНТ-5

Студент:___________группа22-01

Дата выдачи:«___»________200_г.

Срок выполнения:______________

Руководитель: _________________

Исходные данные

Параметры звеньев:

1) K₁=102 K₂=0,4 K₃=1,58 K₄=0,56 К₅=0,2;

2) T₂=0,06 T₃=0,43 T₄=0,065.

Показатели качества:

1) время регулирования t_p=1,4;

2) максимальное перерегулирование С=30%.

Расчёт переходного процесса при задающем воздействии.

Графический материал

Рисунок 1 ‑ Структурная схема линейной автоматической системы

Перечень вопросов

1) преобразовать структурную схему и определить передаточную функцию системы в разомкнутом состоянии, передаточную функцию замкнутой системы по заданному каналу, передаточную функцию замкнутой системы по ошибке;

2) исследовать исходную систему на устойчивость по критериям Гурвица, Михайлова, Найквиста. Определить критический коэффициент усиления для неустойчивых систем;

3) выполнить анализ устойчивости исходной системы по логарифмическим частотным характеристикам и оценить по ним запас устойчивости по модулю и фазе и приближенно время регулирования;

4) выполнить синтез системы автоматического регулирования на основе заданных показателей качества;

5) составить передаточные функции скорректированной системы и корректирующего устройства;

6) построить переходный процесс в линейной скорректированной системе при единичном задающем воздействии;

7) определить основные показатели качества скорректированной системы автоматического регулирования;

8) выбрать схему и рассчитать параметры корректирующего устройства.

Реферат

В данной курсовой работе рассмотрен анализ и синтез замкнутой линейной системы автоматического регулирования.

В курсовой работе решаются вопросы преобразования структурных схем и составления передаточных функций системы. Использованы различные способы исследования устойчивости, построения переходного процесса, оценки качества систем в установившемся и переходном режимах, а также синтез корректирующего устройства, обеспечивающего заданные показатели качества регулирования.

Курсовой проект состоит из: 34 страниц текста, 5 таблиц и 18 рисунков. Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Word и Excel, которые являются приложением Microsoft Office, также был использован пакет MathCAD.

Содержание

Исходные данные 3

Реферат 4

Введение 6

1 Анализ линейной системы автоматического регулирования 7

1.1 Преобразование структурной схемы и определение передаточных функций системы 7

1.2 Исследование системы на устойчивость по критерию Гурвица 9

1.3 Исследование системы на устойчивость по критерию Михайлова 10

1.3 Исследование системы на устойчивость по критерию Найквиста 11

1.4 Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам 14

2 Синтез линейной системы автоматического регулирования по логарифмическим частотным характеристикам 17

2.1 Построение ЛАЧХ исходной системы 17

2.2 Построение желаемой ЛАЧХ 17

2.3 Проверка запаса устойчивости по фазе скорректированной системы 19

2.4 Передаточная функция разомкнутой скорректированной системы 20

2.5 Построение ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства 20

2.6 Передаточная функция корректирующего устройства 21

3 Расчет переходного процесса скорректированной системы 22

3.1 Определение передаточной функции замкнутой скорректированной системы 22

3.2 Расчет вещественной характеристики замкнутой системы 22

3.3 Расчет переходного процесса методом трапеций 24

3.4 Оценка качества переходного процесса 29

4 Выбор схемы и расчет параметров корректирующего устройства 30

4.1 Выбор схемы корректирующего устройства 30

4.2Принципиальная схема корректирующего устройства 32

4.3 Расчет параметров корректирующего устройства 32

Заключение 34

Список использованных источников 35