Решение задач синтеза и анализа систем автоматического управления (САУ) конкретными техническими объектами на базе современных методов и с использованием вычислительной техники

Основной целью курсовой работы по дисциплине "Теория управления” является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных на лекциях и практических занятиях.

Главная задача курсовой работы - развитие навыков самостоятельного решения задач синтеза и анализа систем автоматического управления (САУ) конкретными техническими объектами на базе современных методов и с использованием вычислительной техники.

В процессе работы студент должен изучить основные этапы проектирования систем управления; показать твердые знания по современным методам их расчетов и уметь самостоятельно выполнять конкретные расчеты и исследования на современных ЦВМ.

Основной целью курсовой работы является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных на лекциях и практических занятиях, а именно: развитие навыков самостоятельного решения задач синтеза и анализа систем автоматического управления (САУ) конкретными техническими объектами на базе современных методов и с использованием вычислительной техники.

В курсовой работе рассматривается система модального управления электроприводом постоянного тока. Задача модального управления состоит в определении коэффициентов безынерционных обратных связей по измеряемым переменным состояния объекта, обеспечивающих заданное "стандартное" характеристическое уравнение.

В соответствии с техническим заданием данной курсовой работы, требовалось:

рассчитать коэффициент усиления kУ усилителя в прямом канале управления и коэффициенты передачи обратных модальных связей kТГ, kТЯ, kТВ, обеспечивающих заданные показатели качества замкнутой САУ;

построить графики переходных процессов синтезированной САУ по управлению и по возмущению для трех переменных объекта , IЯ (t), IВГ (t).

Основные расчеты проведены "вручную" с использованием вычислительной техники, а для расчетов переходных процессов в замкнутой системе использована программа TUTSIM.

Техническое задание

Объектом управления является система генератор-двигатель (Г-Д) постоянного тока с независимым возбуждением:

Рисунок 1.1 - Схема объекта управления

RBГ, TВГ, k`г - параметры генератора;

RЯ∑, ТЯ, ТM, kЕ, kM - параметры двигателя;

kУ, kТГ, kТЯ, kТВ - коэффициенты передачи усилителя обратных модальных связей.

Заданы следующие параметры (в соответствии с таблицами 1 и 2):

§ тип электродвигателя,

§ его номинальная мощность PДН,

§ напряжение на якоре UДН,

§ частота вращения nДН,

§ допустимая статическая ошибка разрабатываемой САУ ,

§ перерегулирование ,

§ время регулирования

§ диапазон регулирования D = nДН / nmin.

Требуется:

1 Рассчитать коэффициент усиления kУ усилителя в прямом канале и коэффициенты передачи обратных модальных связей kТГ, kТЯ, kТВ, обеспечивающих заданные показатели качества замкнутой САУ;

2 Рассчитать и построить графики переходных процессов синтезированной САУ по управлению (разгон двигателя на холостом ходу) и по возмущению (наброс номинальной нагрузки МСН) для трех переменных объекта , IЯ (t), IВГ (t).

Таблица 1.1 - Заданные параметры качества САУ

Параметры	Значение
Перерегулирование, 0
Время регулирования, , с0,7
Допустимая статическая ошибка, 0,01
Диапазон регулирования, D	2

• Краткие сведения о модальном управлении
• Выбор электродвигателя
• Выбор генератора
• Расчет параметров структурной схемы САУ
• Вывод уравнений состояния системы
• Вывод характеристического полинома системы
• Вывод уравнений статики системы
• Расчет коэффициентов обратных модальных связей
• Расчет переходных процессов синтезированной САУ
• Расчет и анализ графиков переходных процессов

Другие материалы

Разработка принципиальной схемы и конструкции приемного устройства шумоподобных сигналов
Проблема создания широкополосных приемных устройств (ШПУ) с расширенным динамическим диапазоном традиционно является одной из основных задач радиоэлектроники СВЧ. Основной причиной, препятст ...

Разработка математических моделей, алгоритмов и программного обеспечения для выбора предпочтительных мест установки антенн системы спутниковой навигации
На современных космических аппаратах дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ - далее для краткости КА)устанавливается аппаратура навигационной системы, которая используется для опреде ...

Проектирование электропитания устройств связи и автоматики
Система электропитания стационарных устройств связи и автоматики - сложный комплекс, на который приходится более 40 % количества повреждений и стоимости оборудования. Цель работы ...