Міністерство освіти і науки РФ
Омський Державний Технічний Університет
Кафедра ІХТ
Курсова робота
з дисципліни: Основи теорії управління
Виконав:
Перевірив: доцент Юдін В.А.
Омськ 2006р.
Зміст:
1. Технічне завдання по заданій структурній схемі САУ
2. Виконання технічного завдання
3. Список літератури
Технічне завдання:
Структурна схема САУ
Вихідні коефіцієнти:
k 4 і T 3 вибрати з мінімуму інтегральної оцінки.
За заданою структурній схемі САУ знайти:
1. Передавальну функцію розімкнутої системи W (p);
2. Передавальну функцію замкненої системи Ф (p);
3. Передавальну функцію помилки W x (p);
4. Диференціальне рівняння замкнутої системи;
5. Характеристичне рівняння замкнутої системи;
6. Диференціальне рівняння помилки;
7. Знайти перші два коефіцієнта помилки С 0, З 1
8. Користуючись структурним методом моделювання, скласти схему для моделі САУ на ЕОМ і розрахувати коефіцієнти моделі.
9. Вибрати параметри коригувального пристрою забезпечує мінімум інтегральної оцінки і побудувати перехідний процес для виборних параметрів.
Виконання технічного завдання:
1. Передавальна функція розімкнутої системи:
, Де
2. Передавальна функція замкнутої системи:
3. Передавальна функція помилки:
4. Диференціальне рівняння замкнутої системи:
5. Характеристичне рівняння замкнутої системи:
Для отримання характеристичного рівняння замкнутої системи, необхідно скласти чисельник і знаменник передаточної функції розімкнутої системи і прирівняти до нуля.
6. Диференціальне рівняння помилки:
7. Перші два коефіцієнти помилки з 0 і з 1:
8) Складемо за заданою структурній схемі САУ схему для моделювання на ЕОМ у програмі MC 2.
1. Елемент порівняння сигналу може бути представлений у вигляді:
R 3
SHAPE \ * MERGEFORMAT
-X 2 R 2-x 3
Значення R 1, R 2, R 3 будуть рівні 1 МОм.
2. Для реалізації коефіцієнта посилення k 1 = 10, використовуємо масштабний операційний підсилювач:
R 2 
x 1 R 1 x 2
Значення R 1 задається рівним 1 МОм, тоді R 2 = k 1 R 1 = 10 МОм.
3. Модель інерційної ланки:
З
R 2
R 1
Для першого інерційної ланки задаємо значення R 1 = 1 МОм, тоді R 2 = k 2 R 1 = 2 МОм. З = T 1 / R 2 = 0,1 / 2 = 0,05 мкФ.
Для другого інерційної ланки задаємо значення R 1 = 1 МОм, тоді R 2 = k 3 R 1 = 0,1 МОм. З = T 2 / R 2 = 0,15 / 0,1 = 1,5 мкФ.
4. Коригувальна пристрій представлений реально-дифференцирующим ланкою:
R 0
x 1 R 1
R 2-x 2
1МОм 1мкФ
1 МОм 1 МОм
Задаємо R 0 = 1 МОм, тоді R 1 = T 3 / k 4 = 0,12 / 2 = 0,06 МОм, R 2 = T 3 = 0,12 МОм. Тут коефіцієнти T 3 та k 4 будуть обрані пізніше з мінімуму інтегральної оцінки.
5.Ідеальное інтегруюча ланка:
C
R
Задаємо значення R = 1 МОм, тоді C = 1 / k 5 R = 1 / 10 = 0,1 мкФ.
З урахуванням отриманих розрахунків схема для моделювання САУ на ЕОМ має вигляд:
9) Інтегральна оцінка. Перехідний процес.
Виберемо параметри коригувальних пристроїв виходячи з мінімуму інтегральної оцінки, виберемо мінімальне значення τ і для нього побудуємо графік залежності k = I (τ), виберемо мінімальне значення Т. Встановимо отримані значення параметрів реального диференціюючого ланки. Знайдені параметри будуть відповідати мінімуму інтегральної оцінки.
Омський Державний Технічний Університет
Кафедра ІХТ
Курсова робота
з дисципліни: Основи теорії управління
Виконав:
Перевірив: доцент Юдін В.А.
Омськ 2006р.
Зміст:
1. Технічне завдання по заданій структурній схемі САУ
2. Виконання технічного завдання
3. Список літератури
Технічне завдання:
Структурна схема САУ
Вихідні коефіцієнти:
k 4 і T 3 вибрати з мінімуму інтегральної оцінки.
За заданою структурній схемі САУ знайти:
1. Передавальну функцію розімкнутої системи W (p);
2. Передавальну функцію замкненої системи Ф (p);
3. Передавальну функцію помилки W x (p);
4. Диференціальне рівняння замкнутої системи;
5. Характеристичне рівняння замкнутої системи;
6. Диференціальне рівняння помилки;
7. Знайти перші два коефіцієнта помилки С 0, З 1
8. Користуючись структурним методом моделювання, скласти схему для моделі САУ на ЕОМ і розрахувати коефіцієнти моделі.
9. Вибрати параметри коригувального пристрою забезпечує мінімум інтегральної оцінки і побудувати перехідний процес для виборних параметрів.
Виконання технічного завдання:
1. Передавальна функція розімкнутої системи:
, Де
2. Передавальна функція замкнутої системи:
3. Передавальна функція помилки:
4. Диференціальне рівняння замкнутої системи:
5. Характеристичне рівняння замкнутої системи:
Для отримання характеристичного рівняння замкнутої системи, необхідно скласти чисельник і знаменник передаточної функції розімкнутої системи і прирівняти до нуля.
6. Диференціальне рівняння помилки:
7. Перші два коефіцієнти помилки з 0 і з 1:
8) Складемо за заданою структурній схемі САУ схему для моделювання на ЕОМ у програмі MC 2.
1. Елемент порівняння сигналу може бути представлений у вигляді:
|
SHAPE \ * MERGEFORMAT
-X 2 R 2-x 3
Значення R 1, R 2, R 3 будуть рівні 1 МОм.
2. Для реалізації коефіцієнта посилення k 1 = 10, використовуємо масштабний операційний підсилювач:
x 1 R 1 x 2
Значення R 1 задається рівним 1 МОм, тоді R 2 = k 1 R 1 = 10 МОм.
R 2
R 1
Для другого інерційної ланки задаємо значення R 1 = 1 МОм, тоді R 2 = k 3 R 1 = 0,1 МОм. З = T 2 / R 2 = 0,15 / 0,1 = 1,5 мкФ.
4. Коригувальна пристрій представлений реально-дифференцирующим ланкою:
x 1 R 1
R 2-x 2
1МОм 1мкФ
1 МОм 1 МОм
Задаємо R 0 = 1 МОм, тоді R 1 = T 3 / k 4 = 0,12 / 2 = 0,06 МОм, R 2 = T 3 = 0,12 МОм. Тут коефіцієнти T 3 та k 4 будуть обрані пізніше з мінімуму інтегральної оцінки.
R
Задаємо значення R = 1 МОм, тоді C = 1 / k 5 R = 1 / 10 = 0,1 мкФ.
З урахуванням отриманих розрахунків схема для моделювання САУ на ЕОМ має вигляд:
9) Інтегральна оцінка. Перехідний процес.
| k | I (k) |
| 1 | 0,187 |
| 1,5 | 0,163 |
| 2 | 0,157 |
| 2,5 | 0,158 |
| 3 | 0,162 |
| 3,5 | 0,168 |
| 4 | 0,175 |
Функція I (k) приймає мінімальне значення при k = 2.
Перехідний процес для системи з параметрами коригувальних пристроїв, що задовольняють мінімуму інтегральної оцінки:
Список літератури:
1. Бесекерскій В. А. Теорія систем автоматичного регулювання. / Бесекерскій В. А., Попов Е П. - М.: Изд-во «Наука», 1976. -769с.
2. Анісімов В. І. Збірник прикладів і завдань з лінійної теорії автоматичного регулювання. / Анісімов В. І., Вавілов А. А., Фатєєв А.В. - М.: Госенергоіздат, 1959. -114с
3. Фадєєв А. І. Метод, вказівка з дисципліни «Основи теорії управління». / Фадєєв А. І., Феігіна Є. М., Юдін В. А. - Омськ: Изд-во ОмГТУ, 1995. -25с.
4. Мерріем К. Теорія оптимізації і розрахунок систем керування зі зворотним зв'язком. / Мерріем К. М.: Изд-во «Світ», 1967. -23бс.
5. Позіху Г. В. Основи теорії кіл: Підручник для вузів / позіху Г. В., ІонкінП. А., Нетушил А. В., Страхов С. В.-М.: Вища школа, 19В9. -528с.
Перехідний процес для системи з параметрами коригувальних пристроїв, що задовольняють мінімуму інтегральної оцінки:
Список літератури:
1. Бесекерскій В. А. Теорія систем автоматичного регулювання. / Бесекерскій В. А., Попов Е П. - М.: Изд-во «Наука», 1976. -769с.
2. Анісімов В. І. Збірник прикладів і завдань з лінійної теорії автоматичного регулювання. / Анісімов В. І., Вавілов А. А., Фатєєв А.В. - М.: Госенергоіздат, 1959. -114с
3. Фадєєв А. І. Метод, вказівка з дисципліни «Основи теорії управління». / Фадєєв А. І., Феігіна Є. М., Юдін В. А. - Омськ: Изд-во ОмГТУ, 1995. -25с.
4. Мерріем К. Теорія оптимізації і розрахунок систем керування зі зворотним зв'язком. / Мерріем К. М.: Изд-во «Світ», 1967. -23бс.
5. Позіху Г. В. Основи теорії кіл: Підручник для вузів / позіху Г. В., ІонкінП. А., Нетушил А. В., Страхов С. В.-М.: Вища школа, 19В9. -528с.