Синтез лінійної неперервної системи автоматичного управління - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Главная
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Синтез лінійної неперервної системи автоматичного управління
Аналіз якості лінійних безперервних систем автоматичного управління. Методи побудови перехідної функції, інтегральні оцінки якості. Перетворення структурної схеми, аналіз стійкості розімкнутої та замкнутої систем. Розрахунок часових та частотних функцій.
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.
Кількісні оцінки якості, так звані прямі показники якості, визначаються за кривою перехідного процесу (рис.1.1).
Рис.1.1 Перехідна функція і показники якості
Використовуються такі прямі показники якості:
яка характеризує максимальне відхилення регульованої величини від її сталого значення, яке може бути визначено відповідно до теореми про кінцевий значенні оригіналу
2) час перехідного процесу або час регулювання tp - найменше значення часу, після якого має місце нерівність
де - задана величина, зазвичай лежить в межах = 0.02-0.05;
3) статична помилка сm - величина відхилення сталого значення регульованої величини x () від необхідного значення N
4) час встановлення ty - проміжок часу, після якого регульована величина перший раз досягає сталого значення.
Для визначення якості системи можуть використовуватися й інші показники, що відповідають розв'язуваної задачі, наприклад, число коливань регульованої величини за час регулювання, частота і період коливань і т.д.
У всіх випадках необхідно побудувати перехідну функцію.
Зображення перехідної функції має вигляд
Оригінал перехідної функції може бути отриманий використанням точних і наближених методів. Будемо розглядати тільки точні методи, пов'язані з застосуванням зворотного перетворення Лапласа.
Побудова перехідної функції при використанні таблиць перетворення Лапласа починається з представлення її зображення у вигляді твору передавальних функцій типових ланок.
Потім цей вислів перетворюється на суму передавальних функцій з невизначеними коефіцієнтами
У цьому виразі A, Bi, Ck, Dk - невизначені коефіцієнти, i - дійсні корені рівняння D (s) = 0, а вираження s2 + bks + ck - відповідають комплексно - сполученим коріння характеристичного рівняння. Вираз (1.4) необхідно привести до спільного знаменника і чисельник отриманого виразу прирівняти чисельника зображення вихідної перехідної функції B (s). Прирівнюючи члени при однакових ступенях опрератора s в лівій і правій частинах, отримаємо систему рівнянь щодо невизначених коефіцієнтів. Обчисливши значення цих коефіцієнтів, звернемося до таблиць перетворення Лапласа і визначимо оригінали доданків формули (1.4).Зазначимо, що оригінали, що відповідають першим двом членам суми (1.4), визначаються безпосередньо з таблиць, визначення оригіналів для третього члена цієї суми можуть знадобитися деякі перетворення. Оригінал перехідної функції може бути отриманий використанням формули зворотного перетворення Лапласа, так званої формули розкладання. У загальному випадку формула розкладання має вигляд
де si - коріння рівняння sD(s)=0, ni-кратність коренів. У випадку тільки простих коренів, коли серед них імются m речових коренів і l пар комплексно - спряжених коренів, формула розкладання приймає вид
У цьому виразі k и k - речова і уявна частини комплексно спряжених коренів, а Амплітуда фаза коливальних складових визначаються таким чином:
При обчисленнях за цими формулами, в першу підставляється тільки один з пари комплексно - спряжених коренів. При обчисленні фазового зсуву необхідно враховувати квадрант, в якому знаходитися вектор A k e j k .
Приклад. Побудувати перехідну функцію замкнутої системи управління кутом тангажа і визначити показники якості.
Передавальна функція замкнутої системи має вигляд
де всі коефіцієнти задані або обчислені раніше. Коріння характеристичного рівняння рівні:
1). Побудова перехідної функції табличним методом. Зображення перехідної функції можна представити у вигляді:
Наведемо отриманий вираз до спільного знаменника і прирівняємо чисельник цього виразу до чисельника вихідного зображення перехідної функції. Прирівнявши члени при однакових ступенях оператора s в правій і лівій частинах, отримаємо систему лінійних рівнянь щодо невизначених коефіцієнтів. З цієї системи відразу визначається А = 1, після чого вирішується система 4-го порядку.
Три перших доданків зображення перехідної функції є таблисними. Необхідно перетворити до табличному виду четверте доданок.
Отримані доданки є табличними. Підставивши чисельні значення параметрів і використавши таблиці перетворення Лапласа, отримаємо вираз для перехідної функції
2). Побудова перехідної функції з використанням формули розкладання.
Спочатку визначимо складові процесу, відповідні речовим коріння.
Для коливальної складової отримаємо.
Так як вектор цієї складової знаходиться в другому квадранті, то
Перехідні процеси, отримані різними способи збігаються з точністю до арифметичних обчислень. Крива перехідної функції показана на рис.1.2. Перехідний процес практично монотонний. Коливальна складова фактично ні як себе не проявляє через украй малої амплітуди. Перерегулювання відсутнє: = 0. Час регулювання, визначене при = 0.05, наближено дорівнює 2.2 с., Що для системи автоматичного регулювання кута тангажа в більшості випадків є цілком прийнятним.
Рис.1.2 Перехідна функція системи регулювання кута тангажа
1) виберемо з будь - яких міркувань час регулювання tp і величину , за рівнем якої вибирається цей час, тобто
2) визначимо логарифм натуральний від отриманого виразу
Розглянемо методику обчислення інтегральних оцінок при одиничному ступінчастому впливі на вході системи. Якщо Ф (s) = B (s) / D (s) - передатна функція замкнутої системи, то
Визначник складається з коефіцієнтів характеристичного рівняння замкнутої системи наступним чином
Всі визначники к (к = 0,1,... m) виходять з заміною (m +1- k) - го стовпця стовпцем виду (dn-1, dn, 0,0,0,0,... 0). Інтеграл J1 можна записати у вигляді суми двох інтегралів
Якщо врахувати, що то можна зробити висновок, що в новій передавальної функції порядок чисельника збільшитися на одиницю, тобто m = m +1 і вільний член bm = 0.Для обчислення інтеграла J01 тепер можна скористатися виразом (1.15).
Недоліками інтегральних оцінок є неможливість отримання прямих показників якості та висока складність обчислювальних процедур. Гідність - це можливість висловити інтегральні оцінки як функції параметрів системи і, скориставшись відомими методами пошуку екстремуму, визначити значення цих параметрів, що дають мінімум обраної оцінці. Саме це і послужило розвитку аналітичних методів синтезу систем автоматичного управління, заснованих на мінімізації квадратичних інтегральних оцінок.
Структурна схема САУ зображена на рисунку 2.1.
Рисунок 2.1 - Структурна схема САУ - варіант f
1. Паралельне з єднання W1,W2 отримаємо WI.
2. Далі послідовне з'єднання W4,W5 отримаємо WII.
3. Паралельне з єднання з зворотнім зв'язком W3,WII отримаємо WIII.
4. Далі послідовне з'єднання WI,WIII отримаємо WIV.
5. Послідовне з'єднання W,WIV отримаємо WV.
6. Паралельне з єднання з зворотнім зв'язком WV,W6 отримаємо WVI.
Размещено на http://www.allbest.ru
В курсовому проекті виконано синтез лінійної неперервної системи автоматичного управління. Проведено моделювання перехідних процесів та корегування системи.
Було знайдено передаточні функції, побудовано структурну схему нескоригованої системи, знайдено невідомий коефіцієнт підсилення за допомогою області стійкості методом D-розбивки, проведено аналіз стійкості нескоригованої системи та знайдено запаси стійкості за амплітудою і фазою.
При проектуванні системи аналіз графіків ЛАЧХ показав, що система потребує корегування. Корегування системи виконувалася шляхом розрахунку послідовної коригувальної ланки. Після коригування система задовольняє заданим умовам якості.
Опис роботи, аналіз та синтез лінійної неперервної системи автоматичного керування. Особливості її структурної схеми, виконуваних функцій, критерії стійкості та її запаси. Аналіз дискретної системи автокерування: визначення її показників, оцінка якості. курсовая работа [482,1 K], добавлен 19.11.2010
Класичний метод дослідження динаміки систем автоматичного управління. Аналіз САУ в просторі станів. Методи обчислення перехідної матриці. Стійкість багатовимірних систем. Керованість, спостережуваність. Модальне управління. Оптимізація зворотного зв’язку. контрольная работа [651,2 K], добавлен 24.08.2015
Аналіз стійкості вихідної системи автоматичного управління за критерієм Найквиста. Проектування за допомогою частотного метода корегуючго пристрою. Проведення перевірки виконаних розрахунків за допомогою графіка перехідного процесу (пакети Еxel і МatLab). курсовая работа [694,3 K], добавлен 10.05.2017
Аналіз і синтез лінійної неперервної САК. Визначення стійкості системи по критерію Гурвіца. Побудова логарифмічної частотної характеристики САК. Визначення періоду дискретизації імпульсного елемента та передаточної функції розімкнутої та замкнутої ДСАК. курсовая работа [4,9 M], добавлен 13.11.2010
Методи моделювання динамічних систем. Огляд методів синтезу. Математичне забезпечення вирішення задачі системи управління. Моделювання процесів за допомогою пакету VisSim. Дослідження стійкості системи управління. Реалізація програмного забезпечення. дипломная работа [3,8 M], добавлен 07.11.2011
Короткі відомості про системи автоматичного регулювання та їх типи. Регулятори: їх класифікація та закони регулювання. Розробка моделі автоматичного регулювання в MATLAB/Simulink і побудова кривої перехідного процесу. Аналіз якості функціонування системи. курсовая работа [402,4 K], добавлен 20.11.2014
Математичний опис лінійних неперервних систем автоматичного керування (САК). Інерційні й не інерційні САК, їх часові та частотні характеристики. Елементарні ланки та їх характеристики. Перетворення схеми математичної моделі САК до стандартного вигляду. курсовая работа [444,8 K], добавлен 10.04.2013
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
Синтез лінійної неперервної системи автоматичного управління курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Инвестиционный консалтинг
Учебное пособие: Методические указания к практическим занятиям Составитель Д. В. Шабанов
Реферат: Инкотерсм-2010
Дипломная работа: Роль НБУ на ринку державних цінних паперів
Реферат по теме Города Северной и Средней Италии в Х-ХШ вв. Образование коммун и городов-государств
Контрольная работа по теме Мероприятия по ликвидации пастереллёза телят в ФГУП 'Смоленское' Смоленского района
Курсовая работа по теме Расчёт двигателя КамАЗ-740
Контрольная работа по теме Оптимизация строительных конструкций
Плод Как Объект Родов Реферат
Воскресная Прогулка Сочинение 5 Класс 10 Предложений
Междисциплинарные Исследования Реферат
Вещи И Книги Лиходеев Сочинение Егэ
Курсовая работа: Реструктуризация угольной промышленности в России
Дипломная работа по теме Микеланджело Буонарроти - титан Возрождения
Реферат: Церебро-сосудистые заболевания. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Всемирная Торговая Организация и Таджикистан
Реферат: Исходные понятия маркетинга и их характеристики. Сущность и содержание маркетинга
Сочинение По Литературе Бесприданница
Реферат На Тему Музыкальное Искусство В Российской Империи
Проектная Деятельность В Дошкольном Образовании Курсовая
Економіко- і політико-географічне положення України - География и экономическая география реферат
Диахронический анализ грамматической омонимии прилагательных и наречий английского языка - Иностранные языки и языкознание дипломная работа
Влодимирове хрещення - История и исторические личности курсовая работа