Оглавление

ОГЛАВЛЕНИЕ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 7

2 ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 9

3 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ 14

3.1 Частотные показатели качества 14

1.2 Корневые показатели качества 16

1.3 Показатели качества переходной характеристики 18

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ 20

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 26

ПРИЛОЖЕНИЕ А ЛАЧХ И ЛФЧХ РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЫ 27

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 29

Определение системы 29

1 Построение годографа Найквиста 29

2 Построение АЧХ замкнутой системы 30

3 Построение ВЧХ замкнутой системы 30

4 Корневые показатели качества 31

5 Переходная характеристика 31

6 Построение логарифмических частотных характеристик замкнутой системы 32

7 Построение экспериментальной ошибки воспроизведения задающего воздействия при отработке линейного сигнала 33

8 Реакция системы на гармонический сигнал 33

9 Построение вынужденной составляющей ошибки при отработке гармонического сигнала 34

ПРИЛОЖЕНИЕ А ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы 27

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Расчеты Mathcad 29

Введение

В настоящее время еще во многих технических устройствах функции управления остаются за человеком. Именно он решает, как и когда менять действие устройства, чтобы получить желаемый эффект, и выполняет операции управления. Однако увеличение мощности и быстродействия машин и механизмов, повышение требований к точности различных процессов и появление новых, более сложных процессов приводят к тому, что человек становится не в состоянии управлять ими с необходимой быстротой и точностью. Таким образом, в ходе технического прогресса возникла потребность исключить человека из операций управления для более совершенного их выполнения. Устройство, выполняющее операции управления без непосредственного и непрерывного участия человека, называется автоматическим управляющим устройством, а замена человека в процессе управления действием автоматических управляющих устройств называется автоматизацией.

Теория автоматического управления – это дисциплина, изучающая процессы автоматического управления объектами разной физической природы. При помощи математических средств выявляются свойства систем автоматического управления и разрабатываются рекомендации по их проектированию.

Прежде всего, если речь идет об управлении, то имеется объект управления, т.е. некий механизм, агрегат или устройство, некий технологический, энергетический или транспортный процесс, желаемое поведение которого должно быть обеспечено. Поведение объекта управления, результат его действия определяются некоторыми показателями. Чаще всего ими являются значимые значения каких-то физических величин, которые называют выходными величинами объекта управления. Входные воздействия с точки зрения их влияния на действие объекта, на его выходные величины, разделяются на две принципиально отличные группы. Первая группа – это воздействия, обеспечивающие желаемое изменение поведения объекта; вторая группа – воздействия, которые мешают достижению цели и, как правило, изменить их невозможно. Задача управления, по существу, заключается в формировании такого закона изменения управляющих воздействий, при котором достигается желаемое поведение объекта независимо от наличия возмущений.

В данной курсовой работе рассмотрена более узкая задача автоматического управления, называемая автоматическим регулированием. Задача автоматического регулирования заключается в поддержании выходных величин объекта равными (или пропорциональными) некоторым эталонным функциям времени – задающим воздействиям. На примере небольшой системы управления будет продемонстрированы методы решения задачи автоматического регулирования от построения математической модели до анализа системы в установившемся режиме.