Рефотека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управленияМинистерство образования РФ

Расчет системы автоматического управленияПензенский Государственный университет

Кафедра "КиПРА"


КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Основы автоматики"

Расчет системы автоматического управления


Выполнил ст. гр.05РК-1:

Проверил: Лапшин Э.В.


ПЕНЗА 2007

Содержание


1.1 Вывод передаточной функции разомкнутой и замкнутой САУ относительно входного воздействия

1.2 Вывод дифференциального уравнения САУ

1.3 Вывод формулы для мнимой и вещественной компоненты АФХ замкнутой и разомкнутой САУ

1.3.1 Для замкнутой САУ

1.3.2 Для разомкнутой САУ

2.1.Таблица расчётных значений для замкнутой САУ

2.2 Таблица расчётных значений для разомкнутой САУ

2.3 График АФХ для замкнутой САУ\

2.4 График АФХ для разомкнутой САУ

2.5 Графики ЛАХ и ЛФХ для замкнутой САУ

2.6 Графики ЛАХ и ЛФХ для разомкнутой САУ

3.1 Построение асимптотической ЛАХ разомкнутой САУ

3.2 Построение желаемой асимптотической ЛАХ разомкнутой корректируемой САУ

3.3 Построение асимптотической ЛАХ последовательного корректирующего устройства

Список использованной литературы


Задание к курсовой работе


Вывести передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы автоматического управления (САУ) относительно входного воздействия.

1. Вывести дифференциальное уравнение САУ.

2. Вывести формулы для вещественной и мнимой компонент амплитудно-фазовой характеристики (АФХ) САУ разомкнутой и замкнутой.

2.1 Составить таблицу расчётных значений для построения графиков частотных характеристик.

2.2 Построить график АФХ САУ замкнутой и разомкнутой системы.

2.3 Построить графики логарифмических амплитудной и фазовой характеристик (ЛАХ и ФХ) замкнутой и разомкнутой системы.

3.1 Построить асимптотическую ЛАХ разомкнутой САУ (LНСК).

3.2 Построить желаемую асимптотическую ЛАХ разомкнутой корректированной САУ (LЖ), удовлетворяющей требованиям варианта по перерегулированию и времени переходного процесса.

3.3 Построить асимптотическую ЛАХ последовательного корректирующего устройства (LПС).

Исходные параметры САУ


Расчет системы автоматического управленияРасчет системы автоматического управленияРасчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управленияРасчет системы автоматического управленияРасчет системы автоматического управления

Т1 = 0,04 сек. Т2 = 0,3 сек. Т3 = 0,15 сек.

Расчет системы автоматического управления = 4,8 сек. s = 30%LM = ±14 дБ


Расчет системы автоматического управления
Структурная схема САУ


1.1 Вывод передаточной функции разомкнутой и замкнутой САУ относительно входного воздействия


Расчет системы автоматического управления -


передаточная функция разомкнутой САУ по управляющему воздействию.


Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления -


передаточная функция замкнутой САУ по управляющему воздействию.


Расчет системы автоматического управления


1.2 Вывод дифференциального уравнения САУ


Расчет системы автоматического управления

где p заменим на Расчет системы автоматического управления и получим следующее дифференциальное уравнение:


Расчет системы автоматического управления


1.3 Вывод формулы для мнимой и вещественной компоненты АФХ замкнутой и разомкнутой САУ


1.3.1 Для замкнутой САУ

Расчет системы автоматического управления


где p заменим на jЧw и получим следующее выражение:


Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления


Где


Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления-


действительная компонента АФХ


Расчет системы автоматического управления -


мнимая компонента АФХ


1.3.2 Для разомкнутой САУ


Расчет системы автоматического управления,


где p заменим на jЧw и получим следующее выражение:


Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления


Где

Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления-


действительная компонента АФХ

Расчет системы автоматического управления -


мнимая компонента АФХ


2.1.Таблица расчётных значений для замкнутой САУ


Расчет системы автоматического управления


Расчет системы автоматического управления

2.2 Таблица расчётных значений для разомкнутой САУ


Расчет системы автоматического управления


Расчет системы автоматического управления

2.3 График АФХ для замкнутой САУ\


Расчет системы автоматического управления


2.4 График АФХ для разомкнутой САУ


Расчет системы автоматического управления


Так как точка с координатами [-1; j0] находится под графиком, то по критерию Найквиста система считается неустойчивой.

2.5 Графики ЛАХ и ЛФХ для замкнутой САУ


Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления


2.6 Графики ЛАХ и ЛФХ для разомкнутой САУ


Расчет системы автоматического управления


Расчет системы автоматического управления


3.1 Построение асимптотической ЛАХ разомкнутой САУ


Запишем необходимые для построения выражения и параметры:


Расчет системы автоматического управления Расчет системы автоматического управления Расчет системы автоматического управления


s = 30% - перерегулирование;

LM = ±14 дБ - запас устойчивости по амплитуде;

g = 36° - запас устойчивости по фазе;

Расчет системы автоматического управления отсюда находим частоту среза wСР = 2,29 [с-1]


Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управления


Скорректированная система не должна иметь перерегулирование, превышающее s = 30% и время переходного процесса tРЕГ = 4,8 с.

Построим прямую по следующей формуле, подставив в неё первую и вторую частоту перегиба (w2 = 3,3 с-1 и w3 = 6,7 с-1):


LH0 = 20lg (K) - 20lg (T2) - 20lg (w)

LH0 = 20lg (84) - 20lg (0,3) - 20lg (3,3) = 38,573 дБ

LH0 = 20lg (84) - 20lg (0,3) - 20lg (6,7) = 30,528 дБ


Через получившиеся точки проведем прямую.

Затем построим ещё одну прямую по следующей формуле, подставив в неё первую и вторую частоту перегиба (w2 = 6,7с-1 и w3 = 25 с-1):

LH1 = 20lg (K) - 20lg (T2) - 20lg (T3) - 40lg (w)

LH1 = 20lg (84) - 20lg (0,3) - 20lg (0,15) - 40lg (6,7) = 32,378 дБ

LH1 = 20lg (84) - 20lg (0,3) - 20lg (0,15) - 40lg (25) = 9,504 дБ


Через получившиеся точки проведем прямую.

Последнюю часть асимптотической ЛАХ строим по формуле:


LH2 = 20lg (K) - 20lg (T1) - 20lg (T2) - 20lg (T3) - 60lg (w)


в которую подставляем значения второй и третьей частоты излома (w1 = 25 с-1 и и произвольной частоты (для удобства построения я взял частоту w = 100 с-1).


LH2 = 20lg (84) - 20lg (0,3) - 20lg (0,04) - 20lg (0,15) - 60lg (25) = 9,504 дБ

LH2 = 20lg (84) - 20lg (0,3) - 20lg (0,04) - 20lg (0,15) - 60lg (100) = -26,62 дБ


Через получившиеся точки проведем прямую.

Получившаяся кривая является асимптотической ЛАХ САУ.


3.2 Построение желаемой асимптотической ЛАХ разомкнутой корректируемой САУ


Далее строим желаемую асимптотическую ЛАХ разомкнутой корректированной САУ. Для этого через wСР проведём пунктирную линию параллельную первой части предыдущей кривой, т.е. с наклоном -20 дБ/дек. Обведём толстой линией участок кривой замкнутый между значениями LM = ±14 дБ. Слева продолжим эту кривую отрезком с наклоном -40 дБ/дек, а справа отрезком с наклоном -60 дБ/дек.

3.3 Построение асимптотической ЛАХ последовательного корректирующего устройства


Для построения асимптотической ЛАХ последовательного корректированного устройства необходимо из второй кривой вычесть первую, т.е. использовать формулу:

LК = LЖ - LH.


График асимптотической ЛАХ

Расчет системы автоматического управления

Расчет системы автоматического управленияасимптотическая ЛАХ разомкнутой САУ.

Расчет системы автоматического управленияжелаемая асимптотическая ЛАХ разомкнутой корректированной САУ.

Расчет системы автоматического управленияасимптотическая ЛАХ последовательного корректированного устройства.


По асимптотической ЛАХ последовательного корректированного устройства можно определить передаточные функции его звеньев.

Расчет системы автоматического управленияРасчет системы автоматического управленияРасчет системы автоматического управления


Где


Расчет системы автоматического управлениясекРасчет системы автоматического управлениясек.

Расчет системы автоматического управлениясек.


Расчет системы автоматического управления,Расчет системы автоматического управления,Расчет системы автоматического управления - частоты излома асимптотической ЛАХ последовательного корректирующего устройства.


Структурная схема корректирующего звена:


Расчет системы автоматического управления


В этом случае структурная схема САУ будет иметь вид:


Расчет системы автоматического управления


Список использованной литературы


Теория автоматического управления под ред. А.В. Нетушила - М.: "Высшая школа", 1973.

Радиоавтоматика: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1982.

Похожие работы:

  1. • Устойчивость линейных систем автоматического управления
  2. • Следящие системы
  3. • Процесс работы реечного толкателя
  4. • Проблемы и методы принятия решений
  5. • Технология принятия управленческого решения
  6. • Принципы построения систем автоматического ...
  7. • Математическое моделирование в задачах расчета и ...
  8. • Автоматизированный электропривод
  9. • Линейные автоматические системы регулирования
  10. • Управление
  11. • Автоматизированный электропривод механизма перемещения стола ...
  12. • Решение обратной задачи динамики
  13. • Решение обратных задач динамики
  14. • Автоматизированный электропривод механизма перемещения стола ...
  15. • Проектирование цифровой следящей системы
  16. • Емкости хранения молока
  17. • Автоматическая система регулирования температуры
  18. • Автоматизация мелиоративной насосной станции
  19. • Автоматизированный электропривод грузового лифта
Смотреть все похожие работы
Рефетека ру refoteka@gmail.com