Функционально-структурный анализ системы автоматического управления (регулирования) технического объекта - Курсовая работа

Работа любого технологического объекта характеризуется различными параметрами, которые изменяются в зависимости от работы машины и воздействия внешних факторов.Рассмотрим скоростную характеристику крутящего момента двигателя выражающую зависимость изменения крутящего момента М1Д [?1 (L), z (L)] от угловой скорости вращения коленчатого вала ?1 (L) для различных положений z (L) педали управления подачей топлива. Точки пересечения кривых крутящего момента с кривой момента сопротивления движению М1С (L), приведенного к коленчатому валу двигателя, определяют режимы работы двигателя, характеризуемые угловой скоростью коленчатого вала ?к1 и крутящим моментом М1Д [?*1,z]. При увеличении момента сопротивлению движения от М1С до М1С резко уменьшается угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя и, следовательно, скорость движения машины.Стабилизирующие системы предназначены для поддержания заданного значения регулируемой величины с требуемой точностью регулирования при неизменном задающем воздействие (входной сигнал). Назначение управляемой величины предусмотренное алгоритмом функционирования, называется предписанным (заданным), а измеренное значение этой величины называется действительным (фактическим). Алгоритм функционирования стабилизирующей системы описывается следующим выражением: , где У - управляющая величина, С - постоянная, равная предписанному значению управляемой величины Для оценки отклонения управляемой величины используются коэффициенты неравномерности и статизма определяются: , где Умах, Ymin - значения управляемой величины; Yn - номинальное значение управляемой величины определяется по зависимости: , где Zн - номинальное значение нагрузки на систему.Принципиальная схема механического всережимного регулятора прямого действия приведена на рисунке 2. Центробежные грузы 3 регулятора укреплены на крестовине 5, которая через пару конических шестерен приводится во вращение от коленчатого вала 6.Результаты патентного поиска приведены в таблице 1. RU 2405126 Кандори Ацуси Мадзима Масао Нагае Кенити 27.11.2010 Датчик угловой скорости Изобретение позволяет повысить точность измерения угловой скоростиПо количеству выходных параметров системы подразделяют на одномерные и многомерные; анализируемая САУ относится к одномерным. Поскольку система является совокупностью отдельных элементов, то математическое описание САУ состоит из дифференциальных уравнений всех ее элементов. Линейные системы автоматического управления описываются линейными дифференциальными уравнениями. Дискретные системы автоматического управления содержат в своем случае элементы, осуществляемые квантованием сигналов во времени. Анализируемая САУ относится к непрерывной системе автоматического управления.При анализе динамических свойств систем автоматического управления часто оказывается удобным вводить в рассмотрение понятие элементарных (типовых) звеньев как некоторых простейших составных частей динамического элемента. Все элементарные звенья по характеру процессов, происходящих в них, можно разбить на следующие типы: усилительное звено; интегрирующее звено; апериодическое звено; колебательное звено; дифференциальное звено первого порядка; дифференциальное звено второго порядка; звено чистого запаздывания. Переходная функция усилительного звена имеет вид: h (t) = к. Передаточная функция этого звена имеет вид: W (p) = к. Уравнение этого звена имеет вид: , Где Т - постоянная времени апериодического звена, имеющая размерность времени;В рассматриваемой системе выделим 2 динамических звена: зубчатая передача и центробежные грузики. Для заданного звена амплитудно-частотная характеристика представлена следующим образом: Рисунок 8.2 - Амплитудно-частотная характеристика зубчатой пары Амплитудно-фазовая характеристика представлена следующим образом: Рисунок 8.3 - Амплитудно-фазовая характеристика зубчатой парыВ КР проведен функционально-структурный анализ системы автоматического регулирования угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.Размещено на .

Содержание

Введение

1. Автоматизированный объект и его основные характеристики

2. Алгоритмы функционирования САУ (САР) и их функциональные элементы

3. Принципиальная схема анализируемой САУ (САР) и ее функционирование

4. Результаты патентного поиска

5. Типизация анализируемой САУ (САР) и ее функциональных элементов

6. Структурная функциональная схема АНАЛИЗИРУЕМОЙСАУ (САР)

7. Элементарные динамические звенья иих характеристика

8. Элементарные динамические звенья анализируемой системы и их характеристики

Список используемой литературы

Приложения

Работа любого технологического объекта характеризуется различными параметрами, которые изменяются в зависимости от работы машины и воздействия внешних факторов. Для поддержания значения этих параметров в установленных пределах осуществляется управляющие воздействия на процесс функционирования машин и устройства.

Для управления параметрами технического устройства применяются либо ручное, либо автоматическое регулирование.

Основной задачей автоматического управления техническими системами является установление функциональной зависимости между входными и выходными параметрами.

Главная цель автоматического управления определяется следующим образом: мы должны обеспечить оптимальное значение выходного параметра либо его колебания в заданных пределах. автоматическое управление техническая система

В КР проведен функционально-структурный анализ системы автоматического регулирования угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.

Были рассмотрены основные характеристики автоматизированного объекта, его функциональные элементы и их основные характеристики.

Составлен алгоритм функционирования систем автоматического управления (регулирования) и ее функциональных элементов, составлена принципиальная схема анализируемой САУ и ее функционирования.

1. Аврамов, В.П. Основы автоматики транспортных машин [Текст] / В.П. Аврамов. - Киев.: Вища. Школа, 1986. - 368 с.

2. Ерофеев, А.А. Теория автоматического управления [Текст] / А.А. Ерофеев. - Спб.: Политехника, 2002. - 256 с.

3. Ксеневич, И.П. Теория и проектирование автоматических систем [Текст] / И.П. Ксеневич, В.П. Тарасик. - М.: Машиностроение, 1996. - 480 с.

4. Мельников А.А. Управление техническими объектами автомобилей и тракторов [Текст] / А.А. Мельников. - М.: Издательский центр "Академия", 2003. - 430 с.