Описание принципа действия системы автоматизации. Разбиение системы на элементы. Построение структурной схемы САУ (системы автоматизированного управления). Передаточные функции, проверка системы на устойчивость. Расчет параметров корректирующего звена.
Аннотация к работе
Объект исследования - принципиальная схема системы автоматического управления в исходном варианте, параметры неизменяемой части и технические требования, которым должна удовлетворять спроектированная система. Цель работы - систематизировать, закрепить и расширить знания, полученные на лекциях, развить навыки самостоятельной работы с технической литературой; приобрести творческие навыки при самостоятельном решении технических задач, связанных с различными этапами проектирования систем автоматического управления. Метод или методологию проведения работы - при выполнении курсового проекта по теории автоматического управления относятся показатели качества, основными из которых являются время регулирования и максимальное перерегулирование при отработке управляющего воздействия. автоматизация структурный устойчивость звено В контрольной работе использованы ссылки на следующие стандарты (нормативные документы): ГОСТ 2.102 - 68 ЕСКД. Исходными данными при выполнении курсовой работыявляются принципиальная схема системы автоматического управления в исходном варианте (без коррекции), параметры неизменяемой части и технические требования, которым должна удовлетворять спроектированная система.ТАУ выявляет общие закономерности функционирования, присущие автоматическим системам различной физической природы, и на основе этих закономерностей разрабатывает принципы построения высококачественных систем управления. При изучении процессов управления в ТАУ абстрагируются от физических и конструктивных особенностей систем и вместо реальных систем рассматривают их адекватные математические модели, поэтому основным методом исследования в ТАУ является математическое моделирование. Кроме того, методологическую основу ТАУ образуют теория обыкновенных дифференциальных уравнений, операционное исчисление (преобразование Лапласа), гармонический анализ (преобразование Фурье). ТАУ вместе с теорией функционирования элементов систем управления (датчиков, регуляторов, исполнительных механизмов) образует более широкую отрасль науки - автоматику. Первые теоретические работы в области автоматического управления появились в конце XIX в., когда в промышленности получили широкое распространение регуляторы паровых машин, и инженеры-практики стали сталкиваться с трудностями при проектировании и наладке этих регуляторов.2) Вывод передаточной функции ЭМУ в общем виде: Запишем уравнения, описывающие переходный процесс в ЭМУ при холостом ходе, с учетом размагничивания: Для цепи управления: Uy = IERY Le(diy/dt)-Мр(diq/dt) (1) где Мр(diq/dt) - э.д.с. взаимной индукции, наводимая размагничивающим потоком в управляющей обмотке. Тр = МРКУ/[Ry(Rq Kp)] - коэффициент, имеющий размерность постоянной времени и определяемый взаимоиндукцией между поперечной цепью и цепью управления с учетом размагничивания Передаточная функция ЭМУ : Часто пользуются упрощенным выражением передаточной функции ЭМУ в виде двух инерционных звеньев, соответствующих цепи управления и поперечной цепи: При этом для определения Ту к сопротивлению обмотки управления прибавляют внутреннее сопротивление источника напряжения Uy, что нередко приводит к значительному уменьшению постоянной времени цепи управления. 3) Вывод передаточной функции двигателя в общем виде: Уравнение движения двигателя можно записать в виде: Мд = Мс I d?/dt (1) гдеСтруктурная схема системы автоматического регулирования представлена в приложении Б. В структурной схеме, в отличие от функциональной, должны быть определенны все передаточные функции звеньев, заданными нами раннее. Структурная схема системы автоматического регулирования представляют собой последовательно соединенные, сумматор, промежуточный усилитель, электромашинный усилитель, и двигатель.Передаточная функция разомкнутой системы по задающему воздействию находится как произведение передаточной функции объекта W1(p) и передаточной функции обратной связи W2(p).Если все корни имеют отрицательные вещественные части (находятся в левой полуплоскости, слева от мнимой оси), такой полином называется устойчивым, потому что соответствующая линейная система устойчива. Полиномы, имеющие хотя бы один корень с положительной вещественной частью (в правой полуплоскости) называются неустойчивыми. Конечно, сейчас легко найти корни характеристического полинома с помощью компьютерных программ, однако такой подход дает нам только количественные (а не качественные) результаты и не позволяет исследовать устойчивость теоретически, например, определять границы областей устойчивости. 2.Если среди корней характеристического уравнения линеаризованной модели имеется правый корень, то невозмущенное движение соответствующей нелинейной системы неустойчиво. 3.Случай, когда среди корней характеристического уравнения линеаризованной модели имеются нейтральные корни (корни на мнимой оси), но нет правых корней, называют критическим.