- •Структурная схема № 3
- •Численные значения параметров структурной схемы
- •Заданные показатели качества управления
- •Оглавление
- •1) Введение
- •2. Анализ исходной сау.
- •2.1 Преобразование сау к одноконтурному виду.
- •2.2) Определение передаточной функции сау в разомкнутом состоянии:
- •2.3) Определение требуемого коэффициента усиления передаточной функции разомкнутой сау из условия статической точности.
- •2.4) Определение передаточных функций по управляющему, возмущающему воздействию и по ошибке.
- •2.5) Выводы по проведенному анализу
- •3. Анализ устойчивости сау.
- •3.1 Анализ устойчивости замкнутой сау с помощью алгебраического критерия (критерия Гурвица).
- •3.2) Анализ устойчивости с использованием частотного критерия (критерия Михайлова).
- •3.3) Анализ влияния разомкнутой сау на устойчивость
- •3.4) Построение кривой d-разбиений и выделение областей устойчивости
- •3.5) Построение и анализ диаграммы Боде для разомкнутой сау
- •3.6) Вывод по анализу устойчивости сау
- •4) Синтез исходной сау
- •4.1) Выбор и обоснование методов синтеза сау
- •4.2) Расчёт и построение желаемой лах и фчх
- •4.3) Определение передаточной функции и постоянных времени последовательно-корректирующего устройства (пку).
- •4.4) Выбор схемы реализации пку и расчет параметров
- •4.5) Определение передаточной функции и постоянных времени корректирующего устройства обратной связи (кос).
- •4.6) Выбор схемы реализации кос и расчёт параметров
- •5) Анализ скорректированной сау
- •5.1) Расчет переходного процесса в скорректированной сау с пку
- •5.2) Расчет переходного процесса в скорректированной сау с кос
- •5.3) Сравнительный анализ двух видов коррекции
- •6. Заключение
6. Заключение
Подведем итог выполненной работы, в процессе которой был проведен анализ и синтез данной в задании системы. По ходу выполнения работы решались задачи преобразования структурных схем, преобразования передаточных функций, определения устойчивости САУ, нахождения критического коэффициента. Особым типом задач были задачи, связанные с синтезом корректирующих устройств, удовлетворяющие заданным показателям качества переходного процесса.
Первая задача работы ставила своей целью преобразование исходной САУ к одноконтурному виду. Передаточные функции определенных звеньев при этом преобразовывались, образовывали эквивалентные звенья с новыми передаточными функциями. Для анализа устойчивости использовались два метода: алгебраический метод Рауса, заключающийся в построении Таблицы Рауса на основе характеристического полинома замкнутой системы, и частотный метод Найквиста. Оба метода дали отрицательные оценки устойчивости САУ. Далее, используя метод D-разбиения, было исследовано влияние коэффициента усиления на устойчивость САУ. Благодаря этому же методу был найден критический коэффициент усиления. Требуемый коэффициент, вычисленный для удовлетворения статической точности оказался намного больше величины критического коэффициента. Данный факт выявил необходимость введения в САУ динамических звеньев для того, чтобы скорректировать систему. Таким образом, на основании результатов анализа сформировалась задача синтеза корректирующих устройств (последовательного и параллельного). Синтез производился с использованием логарифмических характеристик с построением исходной, желаемой ЛАХ, ЛАХ корректирующих устройств (в случае синтеза параллельного корректирующего устройства была построена также ЛАХ охватываемого участка). Затем были проверены показатели качества скорректированной САУ. Проверялись запасы устойчивости по амплитуде и по фазе, после построения графиков переходных процессов проверялись показатели этих процессов, такие как перерегулирование, время переходного процесса. В итоге, в содержании вывода по работе было дано сравнение двух видов коррекций, выявлены их основные положительные и отрицательные стороны.
Следует также отметить, что благодаря некоторой автоматизации расчетов с помощью ЭВМ выполнение работы значительно облегчилось. Такие пакеты прикладных программ, как MathLAB и MathCAD, Maple использованные в процессе выполнения работы, помогли быстро и более точно рассчитать параметры структурной схемы, параметры схемной реализации, оценить устойчивость с помощью критерия Найквиста, кривую D-разбиения, графики переходных процессов и многое другое.
Использованная литература
Лукас В. А. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов.– М.: «Недра», 1968.
Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. – М.: Энергия, 1980.
Теория автоматического регулирования./ Под редакцией А.В. Нетушила, Часть I .- М.: Высшая школа, 1976.
Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. Учеб. пособие для электротехнич. специальностей вузов. – М.: Высшая школа, 1973.
Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.М. Практика моделирования динамических систем. – М., 1978.