Расчет и построение внешних статических характеристик САУ. Расчет и построение частотных характеристик эквивалентной разомкнутой САУ: АФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ. Синтез корректирующего устройства, обеспечивающего настройку исходной системы на симметричный оптимум.
Аннотация к работе
Курсовая работа по дисциплине «Теория автоматического управления»Структурная схема САУ в статическом режиме представлена на рис.1.Имея представление о статических характеристиках элементов и зная их взаимосвязь внутри САУ, можно получить представление о САУ в целом.Так как обратная связь единична, то , значит Знаменатель передаточной функции - это характеристический полином системы: Корни этого полинома определяют вид и параметры переходной характеристики САУ.Разомкнутая САУ (рис.3) - система, не способная контролировать состояние объекта управления, т.е. это САУ без обратной связи. Передаточная функция разомкнутой САУ выглядит следующим образом: Комплексно-частотная функция имеет вид: Введем подстановку: a=1-0.231 w2 ; b=1.759 w-0.004 w3 ; c=1475.19 ; d=78.677 w и преобразуем полученное выражение: ; ; Структурная схема разомкнутой САУ в среде MATLAB представлена на рис.4. Результаты построений представлены на рис.5, рис.6, рис.7 . Для проверки построим все графики в MATHCAD: Рис.8.АФЧХ построенная в MATHCADИз пункта 3 получили характеристический полином: Для того, что бы составить определитель Гурвица надо по диагонали от левого верхнего до правого нижнего элемента матрицы выписать все коэффициенты.Структурная схема для моделирования в MATLAB представлена на рис. 1.1.) Здесь g не изменяется и равно своему минимальному значению 0.6, возмущающее воздействие z тоже равно своему минимальному значению 0. Результат моделирования представлен на рис.19. 1.2.) Здесь g не изменяется и равно своему максимальному значению 11, возмущающее воздействие z равно своему минимальному значению 0. Результаты моделирования представлены на рис.20.Желаемая передаточная функция разомкнутой системы, настроенной на симметричный оптимум, имеет вид: где-наименьшая постоянная времени нескорректированной системыДля упрощения передаточной функции САУ и понижения ее порядка пренебрегаем малыми постоянными времени, не оказывающими существенного влияния на частотные характеристики САУ: так как постоянные времени форсирующего звена первого порядка и инерционного звена первого порядка малы, то влиянием этих звеньев можно пренебречь: За принимаем минимальное из постоянных времени интегрирования нескорректированной системы, т.е.На рис.14 представлена модель скорректированной системы. 1.1.)При результат моделирования представлен на рис.25. 1.2.) При результат моделирования представлен на рис.26. 2.1.)При результат моделирования представлен нарис.27. Максимальная динамическая ошибка: 2.2.)При результат моделирования представлен на рис.28.Проведем моделирование переходных характеристик для упрощенной САУ, настроенной на симметричный оптимум для получения более простого регулятора. Модель представлена на рис.20. 1.1.)При результат моделирования представлен на рис.31. Перерегулирование: 1.2.) При результат моделирования представлен на рис.32. Максимальная динамическая ошибка: 2.2.)При результат моделирования представлен на рис.34.Был рассчитан коэффициент усиления САУ, при котором суммарная статическая ошибка не превышала заданную при максимально возможном возмущающем воздействии. Система оказалась устойчивой, то есть после воздействия постоянной величиной или снятия воздействия система оставалась в равновесном состоянии.
План
Содержание
1. Расчет коэффициента усиления САУ
2. Расчет и построение внешних статических характеристик САУ
3. Определение передаточной функции исходной САУ, расчет корней характеристического уравнения
6.1 Синтез корректирующего устройства, обеспечивающего настройку исходной системы на симметричный оптимум
6.2 Синтез регулятора упрощенной САУ, обеспечивающей настройку исходной системы на симметричный оптимум
6.3 Моделирование переходных характеристик САУ, скорректированной на симметричный оптимум
6.4 Моделирование переходных характеристик упрощенной САУ, скорректированной на симметричный оптимум
Заключение
Список используемой литературы
1. Расчет коэффициента усиления САУ
Расчет коэффициента усиления регулятора (K), обеспечивающего статическую ошибку не более 2.1% при изменении задания (g) и возмущения (z) в указанных диапазонах. эквивалентный оптимум статический синтез