Контрольная работа: Проектирование линейных стационарных САУ с микропроцессорными регуляторами

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Цель курсовой работы получить навыки расчета линейных стационарных САУ с микропроцессорными регуляторами.
В первой половине работы применить метод расчета последовательного корректирующего устройства, основанного на использовании логарифмических частотных характеристик, а также исследовать динамику САУ моделированием ее на ПЭВМ в системе ''MATLAB ~ Simulink.
Во второй половине работы на основании полученной передаточной функции корректирующего устройства рассчитывается дискретная передаточная функции регулятора. Далее производится исследование динамики уже дискретной системы.
В связи с использованием в контуре управления Микропроцессорного регулятора, помимо обычных требований по обеспечению устойчивости, точности и качества проектируемой САУ, учитываются требования к шагам квантования сигналов по уровню и по времени. Частоты квантования по уровню и времени выбираются так, что система приближенно может рассматриваться как линейная непрерывная САУ. Это позволяет использовать для расчета закона управления простой и эффективный аппарат логарифмических частотных характеристик. Затем закон управления представляется в дискретной форме для получения переходного процесса уже в дискретной системе.
В качестве критерия правильности расчета можно поставить идентичность переходных процессов в линейной и микропроцессорной системе, выбирая соответствующий период квантования по времени.
Проектирование САУ всегда начинается с анализа объекта, формулировки задачи функционирования проектируемой системы, выбора критерия качества системы или задания требований к системе.
Будем считать, что этап анализа объекта, получения уравнений объекта и их линеаризация, выбор исполнительного механизма и датчиков уже решен, Полученные данные будут составлять так называемую неизменяемую часть системы.
Получим, что передаточная функция такой неизменяемой части системы имеет вид
2. Структурная схема САУ с микропроцессорнымрегулятором
Поскольку микропроцессорный регулятор построен на базе Микро-ЭВМ и может обрабатывать сигналы только дискретной формы" а сигнал на выходе объекта Ux и регулирующий сигнал U r
- непрерывны, то необходимо использовать преобразователи сигналов. АЦП - аналогово-цифровой преобразователь осуществляет кодирование непрерывного сигнала Ux дискретным сигналом 1х- ЦАП -цифро-аналоговый преобразователь преобразовывает дискретный сигнал регулирования 1 г
в непрерывный U r
. В процессе аналого-цифрового преобразования осуществляется квантование сигнала по времени и по уровню и это оказывает серьёзное влияние на динамические процессы в САР.
На рис. 2 представлена в общем виде структурная схема САР с микропроцессорным регулятором и форма используемых в такой системе сигналов [1]. Непрерывный сигнал Ux(t) с выхода объекта поступает сначала в АЦП, где производится квантование сигнала по времени с постоянным шагом То в моменты t - 0, То, 2То, ... , кТо.
В результате этого будет получен дискретный сигнал u* x
(k)<. д^^ производится квантование сигнала по уровню путёмокругления Ух Д° ближайшего стандартного значения Полученный при этом сигнал 1 г
представляет собой последовательность цифровых двоичных кодов, которые в дискретные моменты времени передаются в процессор и Микро-ЭВМ вырабатывает дискретный сигнал ошибки на основе которого в каждый тактовый момент времени 0' Т 2Т 0
,.... кТо вычисляется в соответствии с выбранным законом регулирования регулирующий сигнал Щ),Тх в процессе вычисления регулирующего воздействиямогут использоваться операции умножения или другиеарифметические операции, приводящие к переполнениюразрядной сетки Микро-ЭВМ, полученный сигнал вновьподвергается округлению, а затем в дискретные моментывремени выдаётся в ЦАП. Если число разрядовмикропроцессора и ЦАП не совпадают, в ЦАП вновьпроизводится округление. На выходе ЦАП имеетсяэкстраполятор, который превращает цифровой код ваналоговый кусочно линейный сигнал. В Микро-ЭВМ чащевсего используются экстраполяторы нулевого порядка,которые носят название фиксаторов и превращают цифровойкод в аналоговый ступенчатый сигнал. Этот сигналвоздействует на исполнительный механизм, осуществляяпроцесс регулирования. В приведённой на рис.2 схеме САР задающей сигнал Ig имеет цифровую форму.
Такой сигнал может быть получен от специального цифрового датчика или другой Микро-ЭВМ.
4 – исполнительный элемент (двигатель)
6 – датчик выходного сигнала (температуры)
В рассматриваемой системе регулирования температуры технологического процесса учтем исходные данные, характеризующие неизменяемую часть системы.
Кроме этого к системе предъявляются следующие требования:
· максимальное перерегулирование σ = 30 %;
· максимальное время регулирования: t = 55 сек;
· запас устойчивости по фазе Δφ (Град) должен лежать в пределах 35° - 65° в соответствии с диапазоном изменения σ % от 40% до 20% в исходных данных
· Коэффициенты ошибок Do= 0 D = 0,058
В нашем случае передаточная функция неизменной части системы имеет вид:
Для построения ЛЧХ на оси частот выбираем точку 1/с и проводим асимптоту с наклоном -20 дБ/дек
Построение необходимо проводить в соответствии с выражением ЛЧХ
Фазочастотную характеристику строим по формуле:
В рассматриваемой РГР σ = 30 % и t = 55 сек.
Из таблицы находим B = 11,3; Wср=0,2 1/с
Определим передаточную функцию желаемого регулятора
Определим передаточную функцию корректирующего устройства
Передаточная функция замкнутой системы имеет вид:
Получим переходный процесс в системе моделированием её на ЭВМ.
Определение дискретной передаточной функции корректирующего звена.
Для моделирования САУ в пакете "ДИСПАС" соответствующее уравнение имеет вид:
Переходный процесс в дискретной САУ при шаге квантования
Переходный процесс в дискретной САУ при шаге квантования
Переходный процесс в дискретной САУ при шаге квантования
В результате проделанной работы было выяснено, что независимо от того, каким способом анализировать результаты разработки САУ с микропроцессорным регулятором, в результате анализа необходимо получить график переходного процесса.
Вывели дискретную передаточную функцию регулятора, для того чтобы исследовать динамику САУ с микропроцессорным регулятором, так же выбрали шаг квантования Т0. Для исследования системы и решения задачи можно использовать пакет "MATLAB" и др. По полученному графику убедились в устойчивости системы. Убедились, что процессы в линейной и дискретной САУ идентичны, следовательно расчеты произведены верно и задачу можно считать выполненой.

Название: Проектирование линейных стационарных САУ с микропроцессорными регуляторами
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: контрольная работа
Добавлен 21:33:45 09 сентября 2010 Похожие работы
Просмотров: 356
Комментариев: 14
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Проектирование линейных стационарных САУ с микропроцессорными регуляторами
Реферат На Тему Агрохімічна Характеристика Солонцевих Грунтів
Курсовая работа по теме Огневое рафинирование черновой меди
Курсовая работа: Моделирование процессов статического конусообразования при разработке нефтяных, газовых и нефтегазовых залежей
Реферат по теме Традиционные народные промыслы и ремесла чеченского народа
Мерзляк 5 Класс Самостоятельные И Контрольные Работы
Реферат по теме Коммуникации как связывающий процесс в управлении
Контрольная работа по теме О назначении поэта и поэзии в творчестве А.С.Пушкина
Как Пишется Отчет По Производственной Практике
Реферат: Реклама и рентабельность: долгосрочная прибыль. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Заключение Брака
Реферат по теме Георг Вильгельм Фридрих
Реферат по теме Сущность предпринимательства и его виды
Реферат по теме Распространение христианства в Казахстане
Курсовая работа по теме Нахождение корня уравнения методом дихотомии и методом касательных
Темы Рефератов По Мхк 11 Класс
Реферат по теме Кодовое разделение и демодуляция сигналов в системах радиосвязи
Дипломная работа по теме Методология применения физических и механических способов контроля на примере низкоуглеродистой стали марки 20
Курсовая Работа На Тему Упаковка Товара
Итоговое Сочинение Общественное Мнение
Реферат: Исследование рынка услуг по разработке веб-сайтов. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Топливно-энергетический комплекс (ТЭК), АПК в мировой экономике
Реферат: Философ Рене Декарт
Доклад: Жан Филипп Рамо (Rameau)