Исследование и синтез импульсных САУ - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Исследование и синтез импульсных САУ
Получение дискретной передаточной функции и создание модели импульсной системы автоматического управления. Билинейное преобразование и определение граничного коэффициента. Влияние периода квантования. Синтез и анализ главных параметров регулятора.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Исследование и синтез импульсных САУ
дискретный автоматический управление импульсный
Система управления - систематизированный (строго определённый) набор средств сбора сведений о подконтрольном объекте и средств воздействия на его поведение, предназначенный для достижения определённых целей. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей. Объектом управления может быть любая динамическая система или её модель. Состояние объекта характеризуется некоторыми количественными величинами, изменяющимися во времени, то есть переменными состояния. В естественных процессах в роли таких переменных может выступать температура, плотность определенного вещества в организме, курс ценных бумаг и т.д. Для технических объектов это механические перемещения (угловые или линейные) и их скорость, электрические переменные, температуры и т.д. Анализ и синтез систем управления проводится методами специального раздела математики - теории управления. Соответственно, системы управления могут использоваться в различных областях деятельности, однако особенно активно они используются для управления технологическими процессами. Также можно добавить, что в наше время особенно активно используются цифровые системы управления, а не аналоговые. К достоинствам систем с цифровыми управляющими вычислителями по сравнению с аналоговыми и релейными управляющими системами можно отнести:
· возможность реализации разнообразных алгоритмов управления без изменения аппаратуры управляющего блока;
· широкий частотный диапазон обрабатываемых и формируемых сигналов;
· снижение массы и габаритов управляющего блока;
· повышение надежности аппаратуры, удобство резервирования;
· возможность эффективного диагностирования как управляющего вычислителя, так и аналоговых устройств, подключенных к нему;
· реконфигурация алгоритмов управления и управляющей аппаратуры при отказах, возможность адаптивного и интеллектуального управления;
· отсутствие «плавающего» изменения параметров элементов, составляющих вычислитель (т.н. дрейфа параметров);
· реализация только на цифровых микросхемах.
Однако системы управления с цифровыми управляющими устройствами не свободны от недостатков , к которым можно отнести:
· необходимость введения в состав системы блоков согласования аналоговых и цифровых устройств - АЦ - и ЦА - преобразователей;
· изменение динамических свойств системы с цифровым регулятором по сравнению с аналоговой системой и, как следствие, невозможность прямого переноса алгоритмов, разработанных для аналоговых контуров управления, в цифровую систему;
· применение специальных методов синтеза алгоритмов управления для цифровых систем;
· появление задержки в выработке сигналов для исполнительных устройств за счет времени, затрачиваемого на аналого-цифровое преобразование и вычислительной задержки на реализацию алгоритмов;
· точность обработки информации ограничивается разрядностью представления данных, разрядностью и быстродействием вычислителя;
· усложнение печатного монтажа на платах, увеличение количества проводников в шинах связи между блоками вычислителя;
· влияние надежности и эффективности программного обеспечения на надежность и качество работы всей системы управления.
Нулевые начальные условия имеют вид:
Проверить полученный в п.п. 1, 2 результат с помощью моделирования на ЭВМ (пакет МВТУ) исходной системы, дискретной передаточной функции W*(z), пооператорной структурной схемы и векторно-матричного уравнения;
Ниже приведены графики квантованного выходного сигнала всех схем.
Вывод: все проводимые преобразования схем приводят к эквивалентным схемам и на вход подаются одни и те же сигналы, то графики всех выходных квантованных сигналов с различных схем совпадают, что и представлено на графике.
В дискретной передаточной функции выполняем замену переменных .
- передаточная функция билинейно преобразованной системы.
Степень полинома числителя и знаменателя в полученной передаточной функции равны 3 и соответствуют степени полинома знаменателя дискретной передаточной функции системы (равна 3).
- передаточная функция билинейно преобразованной системы.
Характеристический полином замкнутой системы с единичной отрицательной обратной связью равен сумме полиномов числителя и знаменателя передаточной функции разомкнутой системы.
Определитель Гурвица формируется из коэффициентов характеристического полинома замкнутой системы.
Для того чтобы система находилась на колебательной границе устойчивости необходимо и достаточно, чтобы последний определитель Гурвица был равен 0, а все остальные определители Гурвица были больше 0.
Используем необходимое условие устойчивости:
При граничном значении коэффициента передачи график зависимости выходной координаты от времени имеет вид:
Для построения ЛАХ в программе МВТУ собираем схему с граничным значением коэффициента Kгр=14.832:
Выбираем в меню Моделирование->Начать , Анализ -> Частотный анализ.
Вывод: при оптимальных настройках регулятора система воспроизводит входное воздействие без ошибки, время регулирования уменьшилось, затухание увеличилось, перерегулирование уменьшилось, т.е. регулируемый процесс улучшился по всем параметрам по сравнению с п. 9 .
Представим данное выражение при помощи структурной схемы:
Схема регулирования в МВТУ и ее график выглядят следующим образом:
Зависимость выходной координаты объекта управления от времени:
Вывод: данный регулятор обеспечивает конечную длительность переходного процесса в импульсной САУ, равную 1 .6 с. , что является гораздо лучшим результатом по сравнению с временем регулирования, обеспечиваемым регуляторами, построенными в п. 9 и п. 1 1. Кроме того, процесс не является колебательным. Значит, регулируемый процесс улучшился по всем параметрам.
Включим последовательно корректирующее устройство в систему и преобразуем полученную передаточную функцию разомкнутой системы к передаточной функции замкнутой системы.
Запрограммируем передаточную функцию замкнутой системы в программе МВТУ и оптимизируем настройки регулятора, входящие в передаточную функцию, с помощью параметрической оптимизации.
Вывод: Корректирующее устройство было реализовано двумя способами: с использованием стандартных звеньев и с помощью написанной программы для ЦВУ. Результаты параметрической оптимизации, полученные в п. 1 1 и п. 1 3, совпадают.
Синтез цифровой системы управления с передаточной функцией. Структурная схема объекта регулирования с экстраполятором нулевого порядка. Преобразование дискретной передаточной функции относительно псевдочастоты. Оценка устойчивости синтезированной системы. курсовая работа [499,9 K], добавлен 06.08.2013
Создание дискретной системы автоматического управления кистью руки робота андроида. Технические характеристики; выбор и обоснование элементной базы: микропроцессора, датчиков, усилителя. Синтез аппаратного и программного корректирующего устройства. курсовая работа [925,3 K], добавлен 09.03.2012
Анализ последовательного корректирующего устройства, основанного на использовании логарифмических частотных характеристик. Определение дискретной передаточной функции микропроцессорного регулятора. Динамика системы в периоде квантования по времени. контрольная работа [2,6 M], добавлен 16.09.2010
Синтез системы автоматического управления корневым методом, разработанным Т. Соколовым. Определение передаточных функций по задающему и возмущающему воздействиям. Оценка устойчивости замкнутой нескорректированной системы регулирования по критерию Гурвица. курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.01.2015
Схемотехнический синтез системы автоматического управления. Анализ заданной системы автоматического управления, оценка ее эффективности и функциональности, описание устройства и работы каждого элемента. Расчет характеристик системы путем моделирования. курсовая работа [3,4 M], добавлен 21.11.2012
Определение характеристик входного воздействия во временной и частотной области. Синтез системы временным и частотным методами. Переход от частотного коэффициента передачи к передаточной функции. Оценка степени подавления помех и эффективности работы. курсовая работа [580,2 K], добавлен 23.04.2013
Описание процесса нахождения оптимальных параметров ПИД регулятора. Овладение методами математического описания систем. Рассмотрение и применение методов синтеза непрерывных и дискретных систем автоматического управления с помощью MATLAB Simulink. курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.12.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Исследование и синтез импульсных САУ курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Понятие Земельного Права С Новыми Источниками Реферат
Титульный Лист Реферата Скфу Ставрополь
Реферат по теме Профессиональный состав общества на Урале в 20 вв.
Сочинение по теме Некрасов о предназначении поэта и поэзии
Курсовые На Заказ Фото
Контрольная работа по теме Исследование трехслойных ИНС
Курсовая работа по теме Расчет экономической эффективности использования полуприцепного кормоуборочного комбайна КПК-4500 с энергосредством УЭС-350
Дипломная Работа На Тему Лишение Свободы Как Основной Вид Наказания
Курсовая Работа С Чего Начать Пошаговая Инструкция
Контрольная работа по теме Основні віхи життєпису Валер’яна Підмогильного
Курсовая работа по теме Наземное лазерное сканирование Майнского гидроузла
Геометрия Контрольная Работа 7 Класс Вариант
Доклад по теме Глобальные проблемы человечества и пути их решения
Реферат: Деловые интересы в бизнесе
Отчет по практике по теме Организация деятельности гидрологической станции Минска
Сочинение по теме Мое любимое стихотворение Н. А. Некрасова
Контрольная работа по теме Анализ бизнес-плана фирмы "АВС"
Реферат: Основания и условия назначения ежемесячного пожизненного содержания судей
Реферат по теме Собственный капитал банка
Аренда Предприятия В Беларуси Реферат
Факторы, формирующие качество товаров - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Научно-технические достижения СССР в 50-60-е гг. - История и исторические личности реферат
Внеклассная работа по математике в 7-9 классах - Педагогика дипломная работа