- •Теория автоматического управления
- •Введение.
- •Методические рекомендации к выполнению курсовой работы.
- •1. Краткое описание работы ас.
- •2. Разбиение системы на динамические звенья, составление дифференциальных уравнений звеньев, их линеаризация, получение передаточных функций звеньев.
- •3. Построение структурной схемы автоматической системы.
- •4. Вывод передаточных функций по управляющему и возмущающему воздействиям для разомкнутого и замкнутого состояний автоматической системы.
- •5. Исследование устойчивости системы, исследование влияния заданного параметра на устойчивость.
- •6. Определение статической характеристики автоматической системы.
- •7. Оценка статической точности системы.
- •8. Синтез корректирующего звена, обеспечивающего заданные динамические показатели.
- •9. Построение кривой переходного процесса по задающему воздействию.
- •10. Анализ результатов проектирования.
- •Структурные схемы систем автоматического управления.
- •1. Элементы структурных схем линейных систем.
- •2. Передаточные функции типовых соединений звеньев.
- •Параллельное соединение.
- •Основное правило получения передаточных функций по структурным схемам.
- •Устойчивость линейных систем автоматического управления.
- •1. Понятие устойчивости системы автоматического управления.
- •2. Основное условие устойчивости линейной системы автоматического управления.
- •3. Критерий устойчивости Гурвица.
- •Синтез управления.
- •1. Синтез последовательных корректирующих устройств с помощью лах.
- •2. Синтез корректирующего звена в виде местной обратной связи.
- •Построение кривой переходного процесса методом трапецеидальных частотных характеристик.
Методические рекомендации к выполнению курсовой работы.
1. Краткое описание работы ас.
Отвечая на этот пункт задания:
1) необходимо отметить из каких элементов состоит система и их назначение;
2) указать на основе какого принципа управления производится выработка управляющего воздействия на объект;
3) пояснить за счёт чего в данной системе выходная величина может поддерживаться на приблизительно постоянном или постоянном уровне.
2. Разбиение системы на динамические звенья, составление дифференциальных уравнений звеньев, их линеаризация, получение передаточных функций звеньев.
Принципиальная схема каждой проектируемой САР состоит из отдельных электромеханических или электрических устройств, каждое из которых и следует рассматривать как самостоятельное динамическое звено. Необходимо вспомнить физические процессы, имеющие место в каждом устройстве и записать для них необходимые уравнения. Обычно это нелинейные дифференциальные уравнения. Часто из них совсем непросто извлечь информацию о свойствах системы. Чтобы уравнения стали более содержательными, их линеаризуют, то есть превращают в линейные на основе методов линеаризации. Линеаризованные уравнения – это уравнения в отклонениях. Если эти уравнения подвергнуть преобразованию Лапласа, то получаются передаточные функции звеньев САР.
Итогом выполнения данного пункта задания должны быть передаточные функции устройств, образующих проектируемую автоматическую систему.
3. Построение структурной схемы автоматической системы.
На основе принципиальной схемы с использованием необходимых графических элементов структурных схем вычерчивается структурная схема проектируемой АС.
4. Вывод передаточных функций по управляющему и возмущающему воздействиям для разомкнутого и замкнутого состояний автоматической системы.
Для выполнения этого пункта задания необходимо знать вид типовых соединений и уметь правильно находить их на структурных схемах. Следует уметь описывать их эквивалентными передаточными функциями. Эти сведения используется для получения разыскиваемых передаточных функций. Сначала получите передаточные функции для разомкнутой системы, а затем для замкнутой. (См. приложение.)
5. Исследование устойчивости системы, исследование влияния заданного параметра на устойчивость.
Исследование системы на устойчивость удобно выполнять с помощью критериев устойчивости, в частности с помощью критерия устойчивости Гурвица. При его применении необходимо располагать характеристическим уравнением замкнутой системы, которое получается из соответствующей передаточной функции, куда подставляются заданные значения коэффициентов передач и постоянных времени. Затем получают определитель Гурвица и, из рассмотрения его диагональных миноров, делается вывод об устойчивости исходной системы.
Для изучения влияния заданного параметра на устойчивость АС необходимо опять располагать характеристическим уравнением системы в общем виде. В него подставляются числовые значения приведённых в задании параметров, кроме параметра, влияние которого на устойчивость рассматривается. В данном случае получится параметрическое характеристическое уравнение, то есть уравнение, коэффициенты которого зависят от заданного параметра. Диагональные миноры определителя Гурвица также окажутся параметрическими и породят систему неравенств. Решения каждого из этих неравенств дадут некоторые интервалы допустимых значений параметра, обеспечивающих положительность диагональных миноров. Из всех интервалов выделяется общая часть, обеспечивающая положительность всех миноров одновременно. Это и будут искомые интервалы, в простейшем случае будет один интервал. (См. приложение.)