28

Исследование работы систем автоматического регулирования

Содержание	3
1. Цель проекта……………………………………………………………………...	4
2. Общие требования к проекту и исходные данные……………………………..	4
3. Содержание курсового проекта………………………………………………….	5
4. Методические указания по выполнению курсового проекта………………….	5
4.1. Справочные данные элементов системы……………………………………..	5
4.2. Определение устойчивости системы по статическим характеристикам…..	7
4.2.1. Подбор статических характеристик устройств системы управления….	7
4.2.2. Построение статических характеристик устройств системы управления и объекта регулирования…………………………………….	7
4.2.3. Определение графическим методом общей статической характерис­тики цепи обратной связи — ДРИМ…………………………	7
4.2.4. Построение статических характеристик объекта регулирования и системы управления— ДРИМ…………………………………………..	8
4.2.5. Определение на графике рабочей точки и угола между статическими характеристиками………………………………………….	8
4.2.6. Определение аналитического выражения регулирующей системы — ДРИМ…………………………………………………………	8
4.2.7. Расчет динамического коэффициента регулирования и определение коэффициента Ко.с. для цепи обратной связи…………………………….	9
4.2.8. Нахождение аналитическим способом рабочей точки………………….	9
4.3. Расчет динамических параметров системы………………………………….	10
4.3.1. Выбор передаточных функций элементов системы……………………..	10
4.3.2. Определение передаточной функции системы…………………………..	10
4.3.3. Нахождение временной функции переходного процесса……………….	11
4.3.4. Определение основных параметров переходного процесса…………….	16
4.3.5. Определение коэффициента качества системы регулирования……….	17
4.4. Построение частотных характеристик устройств системы, объекта регулирования и всей системы………………………………………………..	18
4.5. Определение устойчивости системы…………………………………………	20
4.5.1. Определение параметров устойчивости системы по критерию Ляпунова…………………………………………………………………….	20
4.5.2. Построение годографа……………………………………………………...	20
5. Структура пояснительной записки курсового проекта………………………...	22
6. Литература………………………………………………………………………...	23
7. Приложения……………………………………………………………………….	24
7.1. Титульный лист курсового проекта…………………………………………..	24
7.2. Задание на выполнение курсового проекта………………………………….	25
7.3. Техническое задание…………………………………………………………..	26
7.4. График выполнения курсового проекта……………………………………...	27

1. Цель проекта.

Закрепление студентами знаний по курсу «Автомати­ческое управление» и приобретение навыков по расчету основных эле­ментов системы. Создаваемая

система автоматического регулирования должна состоять из объекта управления, датчика, регулятора и исполнительного механизма, структурная схема, которой приведена на рис 1., где ОР — объект регулирования; Д — датчик; К — усилитель; Р — регулятор; 3 — задатчик; ИМ — исполни­тельный механизм.

рис.1

Элементы си­стемы заданы статическими и передаточными функциями (справочные данные элементов системы).

Из предложенного набора датчиков, регуляторов и исполнительных механизмов необходимо выбрать те, которые смо­гут обеспечить стабильную рабочую точку системы в статическом режи­ме. Для обеспечения работы системы в динамическом режиме необходимо выбрать такое дополнительное корректирующее звено, чтобы оно обеспечивало основные параметры переходного процесса в следующих пределах:

перерегулирование — 20 %,

затухание — составляет 75 % и выше

колебательность — 2... 3 периода.

2. Общие требования к проекту и исходные данные.

В курсовом проекте должны быть выполнены следующие задания:

• Построить статические характеристики устройств системы управления.

• Определить графическим методом общую статическую характерис­тику цепи обратной связи — ДРИМ.

• Построить статические характеристики объекта регулирования и системы управления.

• Определить на графиках рабочую точку и угол между статическими характеристиками.

• Определить аналитическое выражение регулирующей системы — ДРИМ.

• По аналитическому выражению построить график статической ха­рактеристики — ДРИМ.

• Рассчитать динамический коэффициент регулирования D = ΔУ/ΔХ и определить коэффициент К_о.с. для цепи обратной связи с целью вырав­нивания масштабов.

• Найти аналитическим способом рабочую точку — пересечение ста­тических характеристик ДРИМ и объекта.

• Выбрать передаточные функции элементов системы.

• Определить передаточную функцию системы.

• Найти временную функцию переходного процесса.

• Определить основные параметры переходного процесса.

• Определить коэффициент качества системы регулирования.

• Построить частотные характеристики устройств: объекта регулиро­вания, датчика, регулятора, исполнительного механизма, ДРИМ, всей системы.

• Определить параметры устойчивости системы.

• Построить годограф.

Исходные данные:

1. N= (N— номер студента в журнале)

2. Статиче­ская характеристика объекта регулирования:

ели N – четное, У_ор =

если N – нечетное, У_ор = N – X

3. Передаточная функция для двух объектов регулирования описывает­ся выражением: W_о.р(p) = (N²+1)/(N²+4)p

4. Статиче­ские характеристики основных звеньев системы (датчика, регулятора, исполнительного механизма), полученные методом проб и ошибок и соответствующие им передаточные функции, выбранные из справочных данных системы.

(формулы записываются после выполнения пунктов 4.2.1 – 4.2.5)

3. Содержание курсового проекта.

В пояснительной записке курсового про­екта должны быть отражены перечисленные ранее вопросы. Изложение каждого вопроса должно быть объяснено и обосновано согласно общей теории автоматического управления.

Графическая часть должна содержать: статические характеристики выбранных узлов системы, ДРИМ; отражать взаимосвязь стати­ческих характеристик и рабочей точки; график переходного процесса с корректирующим звеном и без него; частотные характеристики устройств: объекта регулиро­вания, датчика, регулятора, исполнительного механизма, ДРИМ, всей системы; частотную характеристику устойчивости системы; годограф.