Реферат 4
Введение 5
1. Обоснование структуры управления системы, выбор метода синтеза регулятора 6
2. Расчёт регулятора, структуры, параметров 10
2.1. Расчет П-регулятора 10
2.2. Расчет ПИ-регулятора 12
3. Расчёт компенсатора возмущений 16
4. Релейный элемент в качестве регулятора 19
Заключение 25
Список использованных источников 26
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ, УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ, РЕЕГУЛЯТОР, КОМПЕНСАТОР, НЕЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕМЕНТ.
Целью выполнения курсовой работы является синтез непрерывной системы автоматического управления.
Произведены расчёты и промоделирована система непрерывного управления. Определены параметры регулятора. Проведён анализ действия системы с компенсатором и без него, исследована возможность использования релейного регулятора в составе системы.
Введение
Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процессов в объекте или требуемого изменения его состояния. Основой управления является получение и обработка информации о состоянии объекта и внешних условиях его работы для определения воздействий, которые необходимо приложить к объекту, чтобы обеспечить достижение цели управления.
Объект управления может принадлежать как к неживой природе, в частности, быть техническим устройством (самолет, станок и т.п.), так и к живой природе (коллектив людей, животное и т.п.). В свою очередь, само управление также может осуществляться как человеком (пилот управляет самолетом), так и техническим устройством (самолетом управляет автопилот).
Управление, осуществляемое без участия человека, называется автоматическим управлением. Общая теория управления, охватывающая как неживую, так и живую природу, является предметом науки – кибернетики.
Техническое устройство, с помощь которого осуществляется автоматическое управление объектом, называется управляющим устройством. В соответствии с конкретным техническим выполнением управляющее устройство может также именоваться управляющим прибором, системой или комплексом. Совокупность объекта управления и управляющего устройства образует систему автоматического управления (САУ) или автоматическую систему управления.
Задача синтеза САУ заключается в определении и реализации таких динамических и статических характеристик, которые при заданных ограничениях наилучшим образом удовлетворяют поставленным требованиям. Иными словами, под синтезом понимают процесс проектирования САУ, включающий отыскание оптимальной структуры системы и ее характеристик, обеспечивающих достижение требуемых показателей качества наиболее простыми средствами.
В такой достаточно общей постановке проблема синтеза находится еще в стадии решения. В настоящее время наибольшее развитие получили такие вопросы синтеза как: синтез оптимальных динамических характеристик системы, параметров системы заданной структуры и корректирующих устройств системы по заданным качественным показателям.
При инженерном синтезе САУ стремятся обеспечить в первую очередь требуемую точность и приемлемый характер переходных процессов. Требуемая точность достигается соответствующим выбором общего коэффициента усиления системы и, в случае необходимости, применением корректирующих средств, повышающих точность системы. При этом точность оценивается по величине ошибок в типовых режимах.
Большие трудности возникают при обеспечении приемлемых переходных процессов. Это объясняется значительным числом варьируемых параметров и многозначностью расчета. Поэтому существующие инженерные методы синтеза часто ограничиваются решением лишь этой части задачи. Применение современных средств вычислительной техники снимает указанные трудности. В связи с этим развиваются методы решения задачи синтеза не приближенными методами, а путем направленного перебора решений исходной системы дифференциальных уравнений при вариации интересующих параметров корректирующих устройств. Разработка таких методов синтеза связана с поиском алгоритмов, которые бы обеспечивали наискорейшим образом определение самых выгодных параметров настройки системы.
Задачами линейной теории автоматического управления и регулирования являются:
изучение динамических свойств и характеристик различных типов звеньев автоматических систем любой физической природы и конструкции;
формирование функциональных и структурных схем систем автоматического управления и регулирования;
построение динамических характеристик этих систем;
определение ошибок и показателей точности замкнутых систем;
исследование устойчивости замкнутых систем;
оценка качественных показателей процессов управления;
определение чувствительности систем к изменению параметров и других факторов;
Изучение различных видов корректирующих устройств, вводимых в системы для повышения точности и улучшения динамических качеств;
Создание частотных, корневых и других методов синтеза корректирующих устройств и различных методов оптимизации систем по показателям качества;
Разработка методов анализа и синтеза сложных многомерных и комбинированных систем автоматического управления.
В этой работе была сделана попытка раскрыть большинство из этих пунктов.
В первом разделе был произведён расчёт непрерывного регулятора, исходя из желаемого показателя колебательности М.
Далее было скомпенсировано случайное воздействие в виде спектральной плотности, для чего было введено корректирующее устройство.
Введение корректирующих устройств по внешнему воздействию является важным методом повышения точности систем автоматического регулирования и управления. Этот способ коррекции, существенно повышая точность системы, почти не влияет на качество переходного процесса.
В последнем пункте был произведен расчёт системы с учетом нелинейности.
Все произведённые расчёты является базой для построения замкнутых автоматических систем и для инженерных расчетов при анализе существующих и проектировании новых систем автоматического управления.
В курсовой работе для расчётов был использован математический пакет MatLab R13 6.5, приложение к математическому пакету MatLab – Simulink, Microsoft Word 2003.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
