Расчет системы автоматического управления - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ Кафедра управления и информатики в технических системах КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине "Теория автоматического управления".2 Статистическое и астатическое регулирование Элементарные динамические звенья Необходимое условие устойчивости Прямые методы оценки качества управленияПринято различать три фундаментальных принципа управления: принцип разомкнутого управления, принцип компенсации, принцип обратной связи. Часть ОУ, которая преобразует управляемую величину в пропорциональную ей величину, удобную для использования в САУ, называют чувствительным элементом (ЧЭ). Физическую величину на выходе ЧЭ называют выходной величиной ОУ. В нашем случае это термопара, на выходе которой формируется напряжение, пропорциональное температуре в печи, подаваемое на измерительный прибор ИП для контроля. Задающим устройством (ЗУ) называется устройство, задающее программу изменения управляющего воздействия, то есть формирующее задающий сигнал uo (t).Если возмущающий фактор искажает выходную величину до недопустимых пределов, то применяют принцип компенсации. На самом деле изза возмущения f на выходе регистрируется значение y. Если каким-то образом удается измерить величину f, то можно откорректировать управляющее воздействие u на входе ОУ, суммируя сигнал УУ с корректирующим воздействием, пропорциональным возмущению f и компенсирующим его влияние.Здесь управляющее воздействие корректируется в зависимости от выходной величины y (t). Если значение y (t) отклоняется от требуемого, то происходит корректировка сигнала u (t) с целью уменьшения данного отклонения. В частном случае ЗУ формирует требуемое значение выходной величины уо (t), которое сравнивается с действительным значением на выходе САУ y (t). Так как на регулятор подается разность сигналов, то такая обратная связь называется отрицательной, в отличие от положительной обратной связи, когда сигналы складываются. Такое управление в функции отклонения называется регулированием, а подобную САУ называют системой автоматического регулирования (САР).В зависимости от принципа и закона функционирования ЗУ, задающего программу изменения выходной величины, различают основные виды САУ: системы стабилизации, программные, следящие и самонастраивающиеся системы, среди которых можно выделить экстремальные, оптимальные и адаптивные системы. В системах стабилизации обеспечивается неизменное значение управляемой величины при всех видах возмущений, т.е. y (t) = const. ЗУ формирует эталонный сигнал, с которым сравнивается выходная величина. В программных системах обеспечивается изменение управляемой величины в соответствии с программой, формируемой ЗУ. Различают системы с временной программой обеспечивающие y = f (t), и системы с пространственной программой, в которых y = f (x), применяемые там, где на выходе САУ важно получить требуемую траекторию в пространстве, например, в копировальном станке закон движения во времени здесь роли не играет.Если звено имеет второй вход по возмущению f, то статическая характеристика задается семейством кривых y = F (u) при различных значениях f, или y = F (f) при различных u. В установившемся режиме d/dt = 0, то есть p = 0, поэтому передаточная функция превращается в коэффициент передачи звена K = bm/an. Для звена с двумя входами и одним выходом должны быть записаны две передаточные функции по каждому из входов. Участок цепи, по которому сигнал идет в противоположном направлении по отношению к системе в целом (то есть с выхода на вход) называется цепью обратной связи с передаточной функцией Woc. Исходя из приведенных выше способов эквивалентного преобразования структурных схем, одноконтурная система может быть представлена одним звеном с передаточной функцией: Wэкв = Wп/ (1 ± Wp) - передаточная функция одноконтурной замкнутой системы с отрицательной ОС равна передаточной функции прямой цепи, деленной на единицу плюс передаточная функция разомкнутой цепи.В соответствии с заданием курсовой работы была исследована на предмет устойчивости, качества система автоматического управления.

Содержание

Введение

1. Фундаментальные принципы управления

1.1 Принцип разомкнутого управления

1.2 Принцип компенсации

1.3 Принцип обратной связи

2. Основные виды САУ