- •Курсовая работа
- •1 Задание на курсовую работу…………………………………………………………………………………………………3
- •2.2 Определение передаточной функции регулятора внутреннего контура
- •2.3 Передаточные функции внутреннего оптимального разомкнутого и замкнутого контуров регулирования
- •2.4 Аналитический расчет графиков переходных процессов оптимального внутреннего замкнутого контура сар
- •2.5 Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования сар при изменении параметров регулятора
- •2.5.1 Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования сар при изменении постоянной времени интегрирования регулятора
- •Расчет переходных процессов по методу структурного моделирования
- •3.2 Передаточные функции разомкнутой и замкнутой сар по управляющему и возмущающему воздействиям
- •Передаточные функции сар при управляющем воздействии
- •Передаточные функции сар при возмущающем воздействии
- •Передаточные функции разомкнутой и замкнутой сар для выходной величины внутреннего контура Передаточные функции сар при управляющем воздействии
- •Передаточные функции сар при возмущающем воздействии
- •3.3 Аналитический расчет переходных процессов
- •Расчет переходных процессов по управляющему воздействию
- •Расчет переходных процессов по возмущающему воздействию
- •3.4 Расчёт и построение переходных процессов статической сар по управляющему и возмущающему воздействиям по методу структурного моделирования
- •3.5 Определение показателей качества статических сар
- •4 Расчет и исследование двухконтурной астатической сар с последовательной коррекцией
- •4.1 Структурная схема сар, настроенной по симметричному оптимуму. Расчёт регулятора вешнего контура
- •4.2 Передаточные функции разомкнутой и замкнутой сар по управляющему и возмущающему воздействиям
- •4.4 Расчёт и построение переходных процессов астатической сар по управляющему и возмущающему воздействиям по методу структурного моделирования
- •4.5 Определение показателей качества астатической сар
- •5 Выводы
Министерство образования и науки Российской федерации.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова»
Кафедра «Автоматизированного электропривода и мехатроники»
Курсовая работа
По дисциплине: «Теория автоматического управления»
На тему: «Расчёт и исследование динамических показателей и показателей качества двухконтурных систем автоматического управления»
Исполнитель: Загидуллин Д.В., студент 3 курса , группа ЭАБ-11
Руководитель: Белый А.В., кандидат технических наук, доцент
Работа допущена к защите «___»_____________ 2014г. _______________
Работа защищена«___»_____________ 2014г. с оценкой ____ _________
Магнитогорск 2014
Оглавление
1 Задание на курсовую работу…………………………………………………………………………………………………3
1.1 Объект регулирования………………………………………………………………………………………………………3
1.2 Варианты задания…………………………………………………………………………………………………….………4
2 Расчёт и исследование внутреннего контура двухконтурных статических и астатических САР с последовательной коррекцией…………………………………………………………………………………………...………4
2.1 Составление схемы оптимальной двухконтурной САР………………………………………………………………….4
2.2 Определение передаточной функции регулятора внутреннего контура…………………….…………………………5
2.3 Передаточные функции внутреннего оптимального разомкнутого и замкнутого контуров регулирования……..5
2.4 Аналитический расчет графиков переходных процессов оптимального внутреннего замкнутого контура САР…………………………………………………………………………………………………………………………….….…6
2.5 Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования САР при изменении параметров регулятора……………………………………………………………………………………………………………………….…8
2.5.1 Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования САР при изменении постоянной времени интегрирования регулятора………………………………………………………………………………………….8
2.5.2 Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования САР при изменении постоянной времени обратной связт регулятора Tр ………………………………………………………………………………………14
3 Расчет и исследование двухконтурной статической САР с последовательной коррекцией………………………19
3.1 Расчёт регулятора внешнего контура САР. Составление структурной схемы двухконтурной САР…………….19
3.2 Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по управляющему и возмущающему воздействиям.…20.
3.3 Аналитический расчет переходных процессов…………………………………………………………………………24
3.4 Расчёт и построение переходных процессов статической САР по управляющему и возмущающему воздействиям по методу структурного моделирования …………………………………………………………………28
3.5 Определение показателей качества статических САР………………………………………………………………29
4 Расчет и исследование двухконтурной астатической САР с последовательной коррекцией………………………31.
4.1 Структурная схема САР, настроенной по симметричному оптимуму. Расчёт регулятора вешнего контура……………………………………………………………………………………………………………………………31
4.2 Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по управляющему и возмущающему воздействиям……………………………………………………………………………………………………………………34
4.3 Аналитический расчет переходных процессов астатической САР по управляющему и возмущающему воздействиям……………………………………………………………………………………………………………………..37
4.4 Расчёт и построение переходных процессов астатической САР по управляющему и возмущающему воздействиям по методу структурного моделирования……………………………………………………………………40
4.5 Определение показателей качества астатической САР…………………………………………………………….....41
5 Выводы…………………………………………………………………………………………………………………………..43
1 Задание на курсовую работу
Для заданного объекта регулирования (рисунок 1.1) произвести построение и расчёт двухконтурной структурной схемы САР (статической и астатической), выбрать и рассчитать регуляторы в контурах регулирования, выполнить построение логарифмических частотных характеристик, а также кривых переходных процессов при управляющем и возмущающим воздействиях, определить качество регулирования САР.
1.1 Объект регулирования
Параметры объекта регулирования (рисунок 1.1)
- коэффициент усиления фильтра;
- постоянная времени фильтра;
–коэффициент усиления апериодического звена;
и - постоянные времени элементов объекта регулирования.
Рисунок 1.1 - Объект регулирования
1.2 Варианты задания
Таблица 1.1 – Параметры объекта регулирования
№ варианта |
Параметры | ||||
, с |
|
| |||
1 |
5 |
0,01 |
4 |
2 Расчёт и исследование внутреннего контура двухконтурных статических и астатических САР с последовательной коррекцией
2.1 Составление схемы оптимальной двухконтурной САР
Оптимальная схема САР составляется на основании принципа построения систем подчиненного регулирования. Согласно этому принципу число контуров регулирования, т. е число регуляторов принимается равным числу больших постоянных времени. В нашем случае система должна содержать два контура регулирования с двумя регуляторами, один из которых компенсирует первую постоянную времени, а второй - вторую постоянную времени. Построение структурной схемы регулирования обычно начинают с внутреннего контура, в который входит звено с малой постоянной времени и одной большой постоянной времени. Перед объектом регулирования ставят регулятор Wрег1 (p) и охватываем единичной обратной связью. Затем строится второй контур регулирования с второй большой постоянной времени. На вход ставят второй регулятор Wрег2 (p) (См. рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Структурная схема оптимальной двухконтурной САР