Міністерство Російської Федерації
Іркутський Державний Технічний Університет
Кафедра автоматизації технологічних
процесів і виробництв
Курсова робота по Теорії Автоматичного Управління Виконав: ст. гр. АТП05-1
Перевірив: Салов В.М.
Іркутськ 2008р.
Завдання:
1. Отримати криву розгону.
2. Отримати динамічні параметри кривої розгону.
3. Отримати
математичний опис з кривої розгону.
4. Вибрати алгоритм
управління.
5.
Вибір перехідного
процесу та налаштувати параметри алгоритмів керування.
6. Набрати схему регулювання у програмі SIMULINC.
7. Виставити конфігураційні параметри і отримати перехідний
процес.
8. Оптимізувати перехідний
процес вручну.
Вибираємо об'єкт:
-Кольорова металургія,
-Обертові печі,
-Завантаження-темература газів,
-Лінійна видаткова характеристика.
Вихідні дані:
Гідравлічний модуль (0-10) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
Номінальне значення ходу РВ (0-100) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
Початкове значення пропускної здатності (0,0-0,05) ... ... ... ... ... 0,025
За допомогою даної програми знімемо криві розгону:
Малюнок 1. Крива розгону
Малюнок 2. Крива розгону.
Крива розгону:
2. Динамічні параметри кривої розгону: Час запізнювання τ
про = 64
Постійне час запізнювання Т
про = 200
Коефіцієнт передачі К
про = 0,32
Т '= 151
Час регулювання
Еквівалантние постійні часу по кривій розгону
3. Математичний опис з кривої розгону: а = 0,2 сек.
b = 0,57 сек.
Для забезпечення нормальної
роботи системи автоматичного регулювання необхідно підібрати
відповідне автоматичне управляючий пристрій з
відповідними параметрами.
4. Алгоритм управління: пропорційно інтегрально диференціальний (ПІД) 5. Конфігураційні параметри для ПІД регулятора К р, Т u, Т пр Вибираємо перехідний процес: з 20% перерегулювання.
Конфігураційні параметри для процесу з 20% перерегулювання.
6. Набрати схему регулювання у програмі SIMULINC.
7. Конфігураційні параметри виставлені.
8.
Процес оптимізований.
Завдання 2 Завдання 3 Визначення стійкості системи за критерієм Рауса-Гурвіца.
1. А
ЗС (р) = р
4 +2 р
3 + р
2 +10 р +20
Складаємо головний визначник:
a
n = 1> 0
Δ
1 = 2> 0
Δ
2 = 2-10 =- 8 <0
Висновок: система не стійка, тому що вже другий визначник виявився <0
2. А
ЗС (р) = р
4 +3 р
3 +10 р +5
Висновок: дивлячись на характеристичне рівняння можна відразу констатувати той факт, що система не стійка, тому що в характеристичний рівнянні відсутній один з членів рівняння
Завдання 4 Речовинно частотна характеристика з позитивною і негативною областю.
Оцінка якості:
Перерегулювання.
Формула розрахунку:
Перехідний процес в системі.
У залежності від відношення τ
об / Т
про вибираємо тип АУУ.
Оскільки 1> τ
об / Т
об = 0,685> 0,2 то вибираємо безперервний тип АУУ
Далі наближено вибираємо алгоритм управління з монограми
Z (p) = t
* p / τ
про Z (0) = T
об / τ
про t
* p - час роботи системи, час регулювання.
Z (p) = 7 / 0, 9 = 4,75
Z (0) = 923/735 = 1,26
З діаграми випливає, що необхідно використовувати ПІ регулятор.
Виходячи з перехідного процесу, за властивостями ОУ визначаємо, що процес аперіодичний. По
таблиці характеристик статичних об'єктів вибираємо
розрахункові формули для визначення настроювальних параметрів для ПІ регулятора:
; К
р = 0,468226
; Т
І = 1764
; Т
ПР = 294
Передавальна
функція ПІД алгоритму буде
мати вигляд:
Для даного перехідного процесу расчитаем конфігураційні параметри:
Для
того щоб визначити умови оптимальності, перетворимо дану схему так, що всі
впливи прийдуть до входу:
Для того, що б схеми були адекватні і в 1-м і 2-му вираженні були рівнозначні необхідно, що б передатна функція фільтра i-го обурення повинна мати певну форму:
, Тоді
необхідно підібрати
такий фільтр, що б звести min вплив збурення на корисний сигнал. Для цього здійснюємо перенастроювання регулятора