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 дистанционной следящей системы передачи угла поворота
Дистанционная следящая система передачи угла поворота предназначена для поворота некоторой оси, называемой исполнительной или выходной, осью, по закону, определяемому другой - командной ...

Тахометр на микроконтроллере
Развитие микроэлектроники и широкое ее применение в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее врем ...

Проектирование оперативно технологической связи на сети железнодорожного транспорта
На железнодорожном транспорте Российской Федерации в последнее десятилетие проводится совершенствование структуры управления эксплуатационной деятельностью, заключающееся, в том числе, в ...