Короткі відомості про системи автоматичного регулювання та їх типи. Регулятори: їх класифікація та закони регулювання. Розробка моделі автоматичного регулювання в MATLAB/Simulink і побудова кривої перехідного процесу. Аналіз якості функціонування системи.
При низкой оригинальности работы "Дослідження параметрів та якості функціонування П регулятора на прикладі системи управління електроприводом постійного струму", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Тема курсової роботи охоплює теоретичні основи побудови та дослідження, аналізу та синтезу, оцінки стійкості та якості систем автоматичного регулювання (САР) для реалізації оптимізації даних систем, покращення їх робочих параметрів та характеристик. При автоматизації виробничих процесів досягається більша продуктивність праці та зниження собівартості продукції. Значний ефект використання САК досягається при автоматизації як основних, так і допоміжних процесів, при цьому можливе значне скорочення обслуговуючого персоналу. Дослідити параметри та якості функціонування П регулятора на прикладі системи управління.Система автоматичного регулювання (САР) - така система автоматичного керування (САК ), задача якої полягає у підтримці вихідної величини обєкта на заданому рівні [2, 24]. Обєкта керування чи регулювання, у якому відбувається процес, що підлягає керуванню чи регулюванню; Регулятора, що виконує функції виміру відхилення регульованої величини і перетворення його в регулюючий вплив на обєкт, за допомогою якого підтримується заданий стан обєкта[5, 24]. Якщо динаміка процесів описується лінійними диференційними рівняннями та лінійними алгебраїчними рівняннями з постійними коефіцієнтами, така система називається САР з постійними параметрами[1, 211]. Якщо у рівнянні деякої ланки є хоча б один змінний у часі коефіцієнти, така система називається САР зі змінними параметрами .У техніці використовуються три фундаментальних принципи: 1) принцип розімкненого керування ; Принцип розімкненого керування полягає в тому, що алгоритм керування ґрунтується тільки на заданому алгоритмі функціонування і не контролюється збуреннями чи вихідними координатами. У такій системі контроль за фактичним станом обєкта регулювання не здійснюється, тому що близькість до бажаної поведінки системи забезпечується тільки точністю всіх елементів системи і відповідним вибором задавального вектора станів. Для компенсації відхилення x, що відбувається за рахунок появи збурень застосовують принцип компенсації та принцип зворотного звязку. Принцип компенсації полягає в перетворенні збурення у величину того ж характеру, що і задавальний вплив, і зміні вектора регулятора таким чином, щоби здійснювалася повна компенсація збурення.Залежно від того, які елементи містить регулятор, розрізняють пропорційні, інтегруючі й диференційні регулятори, або пропорційні, інтегральні й диференційні закони регулювання. Пропорційний закон регулювання (П - регулятор) забезпечується регулятором, який виконує тільки функцію підсилення. Цей регулятор не забезпечує достатньої точності регулювання в статичному режимі роботи. Інтегральний закон регулювання забезпечує нульову статичну похибку регулювання за величиною, за швидкістю її зміни, за прискоренням ,залежно від порядку астатизму. Самостійно інтегральні регулятори не використовують, а застосовують разом з пропорційними регуляторами, такі регулятори називають пропорційно - інтегральними і позначають ПІ - регулятори.За наданими параметрами обєкта регулювання і структурі регулятора, розраховуємо його параметри, що забезпечують задані показники якості. На цій схемі: g(t) - вплив, що задає; z(t) - вплив, що обурює, наведений до входу обєкта; (t) - неузгодженість; y(t) - вихідна (регульована) змінна; u(t) = u1(t) u2(t) u3(t) - керуючий вплив. Визначити числові значення невідомих параметрів регулятора (позначених *), що забезпечують компенсацію «великої» постійної часу і задане перерегулювання s = 20 %. Визначити сталі значення сигналів u1уст, u3уст, ууст при дії на входах постійних сигналів g0 = 0 ; z0 = 5 . Створити модель АСР в MATLAB/Simulink і побудувати криву перехідного процесу, по якій оцінити показники якості регулювання: перерегулювання; час регулювання з точністю 5 %; статичне відхилення (статичну помилку); число коливань і ін.Відповідно до завдання, структурна схема обєкта регулювання (ОР) набуде вигляд, представлений на рис. Функцію передачі цієї ланки можна записати у вигляді Друга ланка обєкта являє собою інтегратор, охоплений негативним зворотним звязком, і його функція передачіСтруктурна схема регулятора для заданих параметрів набуде вигляд, показаний на рис. Коефіцієнт К1 потрібно визначити. З урахуванням компенсації «великої» постійної часу функція передачі розімкнутого ланцюга системи Таким чином, замкнута система являє собою систему другого порядку. Перерегулювання в такій системі залежить від коефіцієнта демпфірування.автоматичний регулювання електроприводСтруктурна схема системи з реальним пропорційно-інтегральним регулятором наведена на рис. За умовою статичне відхилення виходу необхідно визначити для завдання g0 = 0 і збурення z0 = 5. Функцію передачі АСР по збуренню для знайденого вище параметра регулятора К1 з урахуванням компенсації «великої» постійної часу запишемо у виглядіЦя модель відповідає структурній схемі, наведеній на рис. В ній передбачений задатчик (блок step), що дозволяє сформувати завдання g(t), а також цифрові дисплеї (Display…Display4) для точного визначення сталих значень сигн
План
Зміст
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
ВСТУП
РОЗДІЛ І. СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ. ПРИНЦИПИ КЕРУВАННЯ ТА ВИДИ САР
1.1 Короткі відомості про системи автоматичного регулювання та їх типи
1.2 Принципи керування САР
1.3 Регулятори. Їх класифікація та закони регулювання
Розділ ІІ МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ
2.1 Загальна схема регулятора та умови моделювання
2.2 Аналіз обєкта регулювання
2.3 Розрахунок параметрів регулятора
РОЗДІЛ ІІІ РЕАЛІЗАЦІЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ПРОГРАМНОГО ПРОДУКТУ SIMULINK
3.1 Аналіз якості функціонування АСР
3.2 Імітаційне моделювання АСР, аналіз якості її функціонування й визначення запасів стійкості
