Синтез комбинированной сау (стр. 1 из 3)

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: Синтез комбинированной САУ

Автор: студент группы ЭР-98-1863 Волчков Е.М. Оценка: _______________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ

Руководитель проекта доцент ___________ Стороженко С.В.

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2002 год

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

____________/______/

«____» ________2000 г

Кафедра автоматизации производственных процессов

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЗАДАНИЕ

Студенту группы ЭР-98 1863 Волчкову Е.M.

1. Тема проекта: синтез комбинированной САУ.

2. Исходные данные: экспериментальные данные переходных характеристик по возмущающему и управляющему каналам приведенным в таблице.

3. Содержание пояснительной записки: получение математической модели объекта, выбор и расчет параметров регулятора, построение переходных процессов определение показателей качества системы, расчет параметров НЦУ.

4. Перечень графического материала: структурная схема САУ, графики переходных характеристик, графический расчет параметров регулятора, график переходного процесса, структурная схема НЦУ.

5. Срок сдачи законченного проекта __________________

Руководитель проекта доцент ___________ Стороженко С.В.

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Дата выдачи задания: _____________________

В работе рассматриваются вопросы, связанные с синтезом САУ с типовыми алгоритмами управления для технологических объектов, заданных экспериментальными переходными характеристиками. Выводятся параметры для применения полученных результатов в системах с непосредственным цифровым управлением (НЦУ).

Annotation.

In activity the problems, bound with synthesis of systems of a computer-assisted management with standard control algorithms for technological objects, given experimental surge characteristics are esteemed. The parameters for application of the obtained result ins systems with direct numerical control (DNC) are injected.

Введение.

Промышленные объекты управления (ОУ), как правило, представляют собой сложные агрегаты со многими входными и выходными величинами, характеризующими технологический процесс. Зависимости выходных величин от входных, как правило, нелинейные, и изменение одной из них приводит к изменению других. Таким образом, создаётся сложная система взаимозависимостей, которую трудно, а подчас и невозможно строго математически описать.

Задачу можно существенно упростить, если считать зависимости выходных величин от входных линейными или линеаризуемыми в окрестностях малых отклонений от статических, рабочих режимов объекта. Поскольку при устойчивой работе автоматической системы регулирования (АСР) отклонения параметров в системе малы, такая линеаризация почти всегда оказывается допустимой. Кроме того, сложные объекты часто можно разбить на отдельные «регулируемые участки» («каналы»), взаимным влиянием отдельных каналов друг на друга можно пренебречь и рассматривать их как самостоятельные.

Характеристики объекта, необходимые для синтеза структуры и параметров АСР, могут быть найдены из математического описания объекта, получаемого аналитически, или определены экспериментально. Ввиду недостаточной изученности объектов и необходимости при их математическом описании принимать целый ряд существенных упрощений динамические и статические характеристики объектов, полученные экспериментально, часто оказываются более предпочтительными.

ЗАДАНИЕ

Выполнить синтез комбинированной САУ (рис.1) технологическим объектом, заданным экспериментальными переходными характеристиками, приведенными в табл.1.

Рис.1

Таблица 1

t,с	канал f-y	канал u-y
0	0	0
1	0,01	0
2	0,02	0,03
3	0,03	0,08
4	0,05	0,13
5	0,1	0,2
6	0,12	0,29
7	0,15	0,38
8	0,17	0,48
9	0,21	0,56
10	0,26	0,64
11	0,33	0,7
12	0,41	0,75
13	0,5	0,78
14	0,6	0,8
15 18	0,7 0,8	0,8 0,8

1.Математическое описание объекта

Определение передаточной функции методом Лукаса [1].

Общий вид представлен формулой:

(1.1)

По графику 1 определяем параметры передаточной функции :

Задающий канал :

Коэффициент усиления объекта: к_о = h_уст = 0,8

Время запаздывания: τ_о = 3 с

Постоянная времени: Т_о = 8,5 с

Передаточная функция объекта по задающему каналу:

(1.2)

2.Расчет оптимальных парамеров регулятра комбинированной ситемы

За критерий качества АСР принимаем минимум интеграла от квадрата ошибки регулирования системы ε (интегральный квадратичный критерий) с учетом добавочного ограничения на запас устойчивости системы, т.е.:

(2.1)

Такой критерий допускает значительное перерегулирование (γ»40%) и увеличивает время регулирования, но он обеспечивает наименьшее максимальное динамическое отклонение регулируемой величины.

При практических расчетах запас устойчивости удобно характеризовать показателем колебательности системы М.На практике чаще всего принимают М=1,6. При этом в САУ перерегулирование g £ 30%, максимальное отклонение регулируемого параметра при внутренних возмущениях (возмущениях по регулирующему воздействию) не превышает 10%.

Расчет параметров ПИ-регулятора по параметрам объекта по регулирующему каналу методом Роточа [3].

Расчет АФХ проводим на ПЭВМ с помощью программы «СС». Результаты расчета приведены в табл.2.1.

Данные для построения АФХ объекта по заданию. Таблица 2.1.

Частота	Амплитуда	Фаза
0	0.8	0
0.03	0.77	-20
0.067	0.7	-40
0.1	0.56	-60
0.16	0.47	-80
0.19	0.4	-90
0.3	0.28	-120
0.4	0.22	-145
0.5	0.18	-160
0.6	0.15	-180
0.72	0.128	-202
0.87	0.1	-226
0.96	0.09	-239
1.1	0.08	-265
1.3	0.07	-278

Рассмотрим ПИ-алгоритм управления, передаточная функция которого имеет вид:

Синтез комбинированной сау (стр. 1 из 3)

Оглавление

ЗАДАНИЕ