Выбор структуры регулирования и расчет параметров настройки. Моделирование характеристик расчётной системы и компенсатора по каналу воздействия. Проектирование динамических характеристик с учётом компенсатора. Параметры регулирования нелинейной системы.
Аннотация к работе
В задачах первой группы задается только объект управления и требуется определить закон функционирования регулятора в целом; при этом обычно предполагается, что полученные при расчетах свойства регулятора могут быть технически реализованы с необходимой точностью. В задачах второй группы в понятие синтеза вкладывается еще более узкий смысл; при этом рассматриваются задачи выбора и расчета параметров специальных корректирующих устройств, обеспечивающих заданные статические и динамические характеристики системы. В практике автоматизации производственных процессов в большинстве случаев применяются регуляторы со следующими линейными законами регулирования. Эти регуляторы перемещают регулирующий орган пропорционально интегралу от отклонения регулируемой величины: Коэффициент пропорциональности k , численно равный скорости перемещения регулирующего органа при отклонении регулируемой величины на единицу ее измерения, называется коэффициентом передачи И - регулятора. Рассматриваемые регуляторы перемещают регулирующий орган пропорционально отклонению, интегралу и скорости изменения регулируемой величины: В динамическом отношении эти регуляторы подобны системе из трех параллельно включенных звеньев: безынерционного, интегрирующего и идеального дифференцирующего.Случайный сигналы играют важную роль на практике, например они искажают наблюдаемые и измеряемые сигналы или же являются возмущениями в системах регулирования. Вероятность того, что значение случайной величины лежит в интервале от x до x dx. Здесь плотность p(x) обозначает функцию. Вероятность того, что значение x лежит в интервале равна величине интервала Значения x лежит в интервале-?? x ??; следовательно, Эти соотношения справедливы как заранее известных (детерминированных) сигналов, так и для случайных (стохастических) сигналов x(t).Задачами линейной теории автоматического управления и регулирования являются: 1) изучение динамических свойств и характеристик различных типов звеньев автоматических систем любой физической природы и конструкции; 8) Изучение различных видов корректирующих устройств, вводимых в системы для повышения точности и улучшения динамических качеств; 9) Создание частотных, корневых и других методов синтеза корректирующих устройств и различных методов оптимизации систем по показателям качества; Далее было скомпенсировано случайное воздействие в виде спектральной плотности, для чего было введено корректирующее устройство. Также была предпринята попытка произвести гармоническую линеаризацию нелинейной характеристики, и было установлено, что этот метод для нашей системы с таким релейным регулятором не применим.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1.Выбор структуры регулирования и расчет параметров настройки
2.Моделирование характеристик расчетной системы
3.Расчет компенсатора по каналу воздействия
4.Моделирование динамических характеристик с учетом компенсатора
5.Исследование системы управления с учетом нелинейности.
6.Настройка параметров регулирования нелинейной системы.
Заключение
Литература
Вывод
Задачами линейной теории автоматического управления и регулирования являются: 1) изучение динамических свойств и характеристик различных типов звеньев автоматических систем любой физической природы и конструкции;
2) формирование функциональных и структурных схем систем автоматического управления и регулирования;
3) построение динамических характеристик этих систем;
4) определение ошибок и показателей точности замкнутых систем;
5) исследование устойчивости замкнутых систем;
6) оценка качественных показателей процессов управления;
7) определение чувствительности систем к изменению параметров и других факторов;
8) Изучение различных видов корректирующих устройств, вводимых в системы для повышения точности и улучшения динамических качеств;
9) Создание частотных, корневых и других методов синтеза корректирующих устройств и различных методов оптимизации систем по показателям качества;
10) Разработка методов анализа и синтеза сложных многомерных и комбинированных систем автоматического управления.
В этой работе была сделана попытка раскрыть большинство из этих пунктов.
В первом разделе был произведен расчет непрерывного регулятора, исходя из желаемого показателя колебательности М
Далее было скомпенсировано случайное воздействие в виде спектральной плотности, для чего было введено корректирующее устройство.
Введение корректирующих устройств по внешнему воздействию является важным методом повышения точности систем автоматического регулирования и управления. Этот способ коррекции, существенно повышая точность системы, почти не влияет на качество переходного процесса.
Одно из заданий данной работы заключалось в нахождении минимальной величины дисперсии. Для выполнения этого пункта был использован графический метод, из которого были найдены параметры регулятора, обеспечивающие минимум дисперсии.
В последнем пункте был произведен расчет системы с релейным регулятором, и были найдены амплитуда и частота автоколебаний. Также была предпринята попытка произвести гармоническую линеаризацию нелинейной характеристики, и было установлено, что этот метод для нашей системы с таким релейным регулятором не применим.
Все произведенные расчеты является базой для построения замкнутых автоматических систем и для инженерных расчетов при анализе существующих и проектировании новых систем автоматического управления.
В заключении отметим, что в настоящее время для целей синтеза автоматического регулирования используются электронные вычислительные машины, позволяющие производить полное или частичное моделирование проектируемой системы. В курсовой работе для расчетов были использованы математические пакеты MATLAB R12 6.0, MATHCAD 2000 Professional, Microsoft Excel.
Список литературы
1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: «Наука», 1972.
2. Попов Е.П. Автоматическое регулирование и управление. - М.: «Наука», 1966.
3. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. -М.: «Наука», 1978.
7. Теория автоматического управления. Под ред. А.В. Нетушила. -М.: «Высшая школа», 1976.
8. Попов Е.П. О самонастраивающихся системах управления. -М.: «Высшая школа»,1963, 26 стр.
9. Швец А. Г. Синтез устройств. - М.: «Наука», 1995