А. Т. КОГУТ

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ

ЛИНЕЙНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ

Часть 2

ОМСК 2011

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения

А. Т. Когут

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ

Часть 2

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний к выполнению лабораторных работ

Омск 2011

У ДК 681.51 (075.08)

Б БК 32.965я73

К57

Моделирование и исследование линейных непрерывных систем. Часть 2: Методические указания к выполнению лабораторных работ / А.Т. Когут; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. 36 с.

Рассмотрены вопросы моделирования линейных систем управления с использованием средств автоматизированного проектирования и получения временных и частотных характе­ристик, методики анализа устойчивости, точности и качества процессов управления, а также основные методы повышения точности и обеспечения требуемого качества за счет структурных преобразований в системах.

Методические указания предназначены для студентов специальностей «Управление и информатика в технических системах» и «Мехатроника» при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Теория автоматического управления».

Библиогр.: 8 назв. Табл. 2. Рис. 17.

Рецензенты:

_________________________

 Омский гос. университет

путей сообщения, 2011

Оглавление

Введение 5

Лабораторная работа 3. Устойчивость систем. Влияние параметров

на устой­чивость систем 6

3.1. Основные сведения 6

3.2. Порядок выполнения работы 11

3.3. Контрольные вопросы 11

Лабораторная работа 4. Точность систем и методы ее повышения 12

4.1. Основные сведения 12

4.2. Порядок выполнения работы 19

4.2. Контрольные вопросы 21

Лабораторная работа 5. Качество процессов управления и методы его

обеспе­че­ния 22

5.1. Основные сведения 22

5.2. Порядок выполнения работы 32

5.3. Контрольные вопросы 34

Библиографический список 35

Введение

Развитие современных информационных технологий приводит к широкому применению средств вычислительной техники при решении вопросов управления и автоматизации [1]. Появляются различные программные комплексы математического и функционального проектирования, модели­рования систем автоматического регулирования, одним из которых является пакет Simulink [2].

Описание основных возможностей пакета Simulink приведены в первой части методических указаний, там же рассмотрено получение с помощью программы Simulink математических моделей типовых звеньев во временной и комплексной областях.

Во вторую часть методических указаний вошли лабораторные работы, при выполнении которых студенты знакомятся и изучают постановку и решение трех основных задач анализа классической теории автоматического регулирования. К ним относятся устойчивость, точность и качество процессов управления. На примере линейных непрерывных систем рассмотрены основные понятия и определения, методы оценки этих свойств и способы их обеспечения.

Устойчивость процессов управления является наиболее главным требо­ванием и означает работоспособность систем, т. е. способность их отрабатывать задающие воздействия.

Точность процессов управления предъявляется к установившимся режи­мам, определяется величиной ошибки и зависит от вида входного сигнала, состава и параметров системы. От способности систем отрабатывать ошибки они распределяются на статические и астатические. Повышение точности процессов управления приводит к потере работоспособности систем автоматического регулирования, поэтому в лабораторных работах изучаются методы обеспечения заданной точности с сохранением запасов устойчивости.

Различие в поведении систем в переходных режимах привело к появлению понятия качества процессов управления и его числовых показа­телей. С помощью методов структурно-параметрического синтеза стремятся при соблюдении заданной точности добиться требуемого качества процессов управления в замкнутых системах.