Разработка системы автоматического управления

Работа регулятора линейного типа, автоматического регулятора, исполнительного механизма, усилителя мощности, нормирующего преобразователя. Составление алгоритмической структурной схемы системы автоматического управления. Критерий устойчивости Гурвица.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 14.10.2012
Размер файла 262,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структурная схема проектируемой системы автоматического управления представлена следующим образом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Где:

АР- автоматический регулятор

УМ- усилитель мощности

ИМ- исполнительный механизм

РО- рабочий орган

ОР-объект регулирования

ПП- первичный преобразователь

НП- нормирующий преобразователь

На основании заданных уравнений связи элементов разрабатываемой системы уравнения получим передаточные функции элементов

I. Уравнение объекта регулирования:

Преобразуем его в операторный вид:

Затем получим передаточную функцию:

II. Уравнения первичного преобразователя:

Преобразуем его в операторный вид:

Затем получим передаточную функцию:

III. Уравнение нормирующего преобразователя:

Преобразуем его в операторный вид:

Затем получим передаточную функцию:

IV. Уравнения элемента сравнения:

V. Регулятор линейного типа в общем случае состоит из трех составляющих (пропорциональной, интегральной и дифференциальной):

VI. Усилитель мощности:

Преобразуем его в операторный вид:

Затем получим передаточную функцию:

VII. Уравнение Исполнительного механизма:

Преобразуем его в операторный вид:

Затем получим передаточную функцию:

VIII. Уравнение регулирующего органа:

Преобразуем его в операторный вид:

Затем получим передаточную функцию:

Cоставим алгоритмическую структурную схему системы автоматического управления на основе заданных уравнений

Далее найдем, неизвестную Кп, при этом в ходе предварительных расчетов мы можем пренебречь инерционностью первичного преобразователя и в итоге получим следующее характеристическое уравнение системы:

Звено запаздывания приближенно заменяется рядом Паде:

По граничному критерию устойчивости Гурвица:

Построим область устойчивости для зависимости .

Табл.1. Значения и для границы устойчивости.

Кu

Kп

0

0,000083

1,5

4

0,5

2,8

0,2

1,8

Рис. 1. Область устойчивости разрабатываемой системы.

Для проверки рассчитанных значений возьмем одну из точек на границе устойчивости и построим график переходного процесса:

Рис.2. Переходный процесс для границы устойчивости.

С помощью приложения Simulink программы Matlab и оптимизирующего блока NCD outport получаем оптимальные настройки ПД регулятора:

Рис.3. Структурная схема системы с оптимизирующим блоком NCD Outport.

Рис.4.Оптимизация переходного процесса с помощью блока NCD Outport.

Проверим динамическую ошибку и построим структурную схему:

регулятор автоматический управление система

Рис.5. Алгоритмическая структурная схема для определения динамической ошибки системы.

Рис.6. Переходный процесс динамической ошибки разрабатываемой системы.

После оптимизации блоком NCD Outport был получен более качественный график со значениями: ; ; =0; tрег.40сек.

Проверим динамическую ошибку в схеме с упредителем Смитта:

В результате получили динамическую ошибку стремящуюся к 0.

Вывод

1. Была получена передаточная функция замкнутой системы, а так же характеристическое уравнение.

2. При использование известных критерий устойчивости были получены условия для границы устойчивости.

3. На основании заданных качественных показателей были выбраны оптимальные настройки регулятора:

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Знакомство с основными этапами разработки системы автоматического регулирования. Особенности выбора оптимальных параметров регулятора. Способы построения временных и частотных характеристик системы автоматического регулирования, анализ структурной схемы.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.05.2013

  • Анализ структурной схемы заданной системы автоматического управления. Основные условия устойчивости критерия Гурвица и Найквиста. Синтез как выбор структуры и параметров системы для удовлетворения заранее поставленных требований. Понятие устойчивости.

    курсовая работа [976,0 K], добавлен 10.01.2013

  • Передаточная функция разомкнутой системы. Анализ устойчивости системы автоматического управления. Амплитудно-фазовая частотная характеристика системы. Критерий устойчивости Гурвица. Анализ переходного процесса при подаче ступенчатого воздействия.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.10.2012

  • Выбор регулятора для объекта управления с заданной передаточной функцией. Анализ объекта управления и системы автоматического регулирования. Оценка переходной и импульсной функций объекта управления. Принципиальные схемы регулятора и устройства сравнения.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 03.09.2012

  • Получение структурно-алгоритмической схемы системы автоматического регулирования по заданным математическим моделям. Построение кривых Михайлова и Найквиста. Расчет настроек регулятора, обеспечивающих минимальное значение интегральной оценки качества.

    курсовая работа [824,4 K], добавлен 09.05.2011

  • Описание системы автоматического контроля и регулирования уровня воды в котле. Выбор регулятора и определение параметров его настройки. Анализ частотных характеристик проектируемой системы. Составление схемы автоматизации управления устройством.

    курсовая работа [390,0 K], добавлен 04.06.2015

  • Расчет и моделирование системы автоматического управления. Дискретная передаточная функция объекта с учетом заданных параметров. Вычисление основных параметров цифрового регулятора. Уравнение разницы регулятора. Результаты моделирования системы.

    лабораторная работа [69,9 K], добавлен 18.06.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.