Система автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя (Теоретические основы контроля и анализа функционирования систем автоматического управления, Энгельсский технологический институт)
Введение 6
1. Литературный обзор система автоматического управления запуском звезда-треугольник 8
1.1 Введение в проблему систем автоматического управления 8
1.2 Описание принципа работы пуска двигателя "звездой", с переходом на "треугольник" 9
1.3 Фундаментальные принципы управления. 10
Принцип разомкнутого управления. 11
Принцип компенсации (управление по возмущению). 12
1.4 Основные виды автоматического управления 14
2. Описание структурного состава системы автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя 17
3. Расчет передаточной функции систем автоматического управления автоматического управления запуском звезда-треугольник 24
4. Расчет и построение частотных характеристик разомкнутой САУ 28
5. Построение переходного процесса на ЭВМ 32
6. Определение устойчивости САУ 35
7. Определение основных показателей качества 39
Список используемой литературы 40
Теоретические основы контроля и анализа функционирования систем автоматического управления появилась во второй половине 19 века сначала как теория регулирования. Широкое применение паровых машин вызвало потребность в регуляторах, то есть в специальных устройствах, поддерживающих устойчивый режим работы паровой машины. Это дало начало научным исследованиям в области управления техническими объектами. Оказалось, что результаты и выводы данной теории могут быть применимы к управлению объектами различной природы с различными принципами действия.
В настоящее время значение теоретических основы контроля и анализа функционирования систем автоматического управления переросло рамки не только технических систем. Динамические управляемые процессы имеют место в живых организмах, экономических и организационных человеко-машинных системах, их влияние существенно и отказ от них приводит к крупным потерям. Дальнейшее развитие и усложнение систем автоматически привело к созданию автоматизированных систем управления (АСУ) технологическими процессами (АСУТП), производством (АСУП) и отраслью (АСУО). По идеологии построения эти системы достаточно близки между собой, хотя функции и технические средства, на которых реализуются эти АСУ, характер решаемых задач существенно отличаются.
Теория автоматического управления является основной общепрофессиональной дисциплиной направления подготовки дипломированного специалиста " Автоматизация технологических процессов и производств".
Основной целью автоматизации является исключение непосредственного участия человека в управлении производственными процессами и другими техническими объектами. В настоящее время автоматизация технологических процессов представляет собой одно из важнейших средств роста эффективности производства, интенсификации развития народного хозяйства. Таким образом, задача изучения дисциплины "Теоретические основы контроля и анализа функционирования систем автоматического управления " состоит в освоении основных принципов построения и функционирования автоматических систем управления на базе современных математических методов и технических средств.
Для успешного проектирования систем автоматического управления автоматического управления запуска звезда-треугольник асинхронного двигателя целесообразно проанализировать известные и предлагаемые структурные схемы таких систем, принципы их действия и вытекающие из этого достоинства и недостатки.
Актуальность темы определяется тем, что система автоматического управления автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя изменяются при изменении внешних условий так, чтобы цель функционирования системы была достигнута, даже если изменения внешних условий препятствуют этому. Отрицательная обратная связь может работать неэффективно, если ее динамические свойства не согласованы с динамическими свойствами объекта. Вместо стабилизации выходной величины объекта около требуемого значения, такая связь может привести к потере устойчивости системы, что проявляется в колебаниях около требуемого значения с нарастающей амплитудой или в ускоряющемся удалении этой величины от этого значения. Поэтому исследование системы автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя является актуальной задачей.
Недостаточная разработанность указанной проблемы и ее большая практическая значимость Система автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя, определили тему исследования: «Система автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя».
Цель исследования: Провести моделирование. Оценить качество регулирования и управления.
Объект исследования: Система автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя
Задачи исследования:
- Расчет передаточной функции Система автоматического управления запуском звезда-треугольник асинхронного двигателя;
- Расчет и построение частотных характеристик системы;
- Построение переходного процесса на ЭВМ;
- Определение основных показателей качества.
1. Келим Ю.М. Контроль и метрологическое обеспечение средств и систем автоматизации: учебник для студ. Учрежд. СПО. - М.: Издательский центр «Академия», 2014. - 352с.
1. Дополнительные источники:
2. Шишмарев В.Ю. Автоматика. - М.: Издательский центр «Академия», 2010.
3. Колчков В. И. Метрология, стандартизация и сертификация. - М.: Владос, 2010.
4. Зайцев С. А. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике. - М.: Издательский центр «Академия», 2009
5. Келим Ю.М. «Типовые элементы систем автоматического управления», учебное пособие. - М.:ИНФРА-М, 2004.
6. Лазарева Т.Я. Основы теории автоматического управления. - Т.: Издательство ТГТУ, 2004.
7. Камразе А.Н., Фитерман М.Я. «Контрольно-измерительные приборы и автоматика», учебник.- Л. Химия, 1988
8. Адаптивные системы автоматического управления: учебное пособие / В. Н. Антонов, А.М. Пришвин, В. А. Терехов, А. Э. Янчевский; подред. В. Б. Яковлева. Ленинград: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984.
9. Александровский Н. М., Егоров С. В., Кузин Р. Е. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими объектами / Под общ. ред.Н. М. Александровского. М.: Энергия, 1973.
10. Атанс М., Фальб П. Оптимальное управление. М.: Машиностроение, 1968.
11. Бугров С. В., Жмудь В. А., Колкер А.Б. Применение метода разделения движения для стабилизации лазерного излучения // Сб. научн. тр. НГТУ. Новосибирск. 2010. №2 (60). С. 3–8.
12. Бугров С. В., Лисовой Р. А., Жмудь В. А., Колкер А. Б. Адаптивная система управления с использованием стабилизирующего эффекта девиации коэффициента регулятора // Научный вестник НГТУ. 2010. № 1(38). С. 157–160.
13. Власов К. П. Теория автоматического управления: учебное пособие. Харьков: Гуманитарный центр, 2007.
14. Воронов А. В. Основы теории автоматического управления. М.; Л.: Энергия, 1965. Т. 1, 2.
15. Жмудь В. А. Моделирование и оптимизация систем управления лазерным излучением в среде VisSim: учебное пособие. Новосибирск: НГУ, 2009.
16. Жмудь В. А. Прецизионные системы управления лазерным излучением: учеб. Пособие Новосибирск: НГУ, 2005.
17. [10] Ишимцев Р. Ю. Обоснование структуры и критериев оптимизации САУ непрерывного технологического процесса // Сборник научных трудов НГТУ. Новосибирск, 2008. № 2(52). С. 3–10.
18. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы. 2-е изд., испр. и доп. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. Т. 2.
19. Кунцевич В. М., Лычак М. М. Синтез оптимальных и адаптивных систем управления. Игровой подход. Киев: Наукова думка, 1985.
20. Куропаткин П. В. Теория автоматического управления: учебное пособие для электротехн. специальностей вузов. М.: Высш. шк., 1973.
21. Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник в 5 т. / Под ред. К. А. Пупкова, Н. Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2004. т. 5. Методы современной теории автоматического управления.
22. Самонастраивающиеся системы. Справочник / Под ред. П. И. Чинаева. Киев: Наукова думка, 1969.
23. Солодовников В. В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления. М.: Физматгиз, 1960.
24. Теория автоматического управления: учеб. Для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика»: в 2 ч. 2-е изд. / А. А. Воронов, Д. П. Ким, В. М. Лохин и др.; под ред. А. А. Воронова. М.: Высш. шк., 1986. Ч. II. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления.
25. Чаки Ф. Современная теория управления. Нелинейные, оптимальные и адаптивные системы / Пер. с англ.; под ред. Н. С. Райбмана. М.: Мир, 1975.
26. Detecting Process Variations in Low-End PID Autotuners. Alberto Leva, GianAntonio Magnani. 2002 IFAC. 15th Triennial World Congress, Barcelona, Spain.