Содержание

ЗАДАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА……………………………………3

1. постановка задачи синтеза………………………………...……3

2. исходные данные и технические требования к системе…………………………………………………………...……….4

3. функциональная схема сау………………………………...……5

4. структурная схема сау………………………………………….…6

5. определение минимального допустимого коэффициента усиления системы………………………………………..…..8

6. предварительное определение устойчивости проектируемой системы…………………………………………………..…...8

7. ПОСТРОЕНИЕ ЛАЧХ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И ВЫБОР ЕГО СХЕМЫ…………………………………..…………….……..9

8. ПОСТРОЕНИЕ ЛФЧХ СКОРРЕКТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ…...……21

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕХОДНОЙ ФУНКЦИИ СКОРРЕКТРОВАННОЙ СИСТЕМЫ…………………………………………………………..…...…13

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА СКОРРЕКТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ………………..………..18

11. Определение устойчивости скорректированной системы с помощью критерия Гурвица……………...……..19

12. Определение устойчивости скорректированной системы с помощью критерия Михайлова………...……..20

13. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПО КРИТЕРИЮ НАЙКВИСТА…………………………………………………..…………..22

Выводы………………………………………………………...…………25

список использованной литературы………………...……..26

Задание курсового проекта

1. Сформулировать поставленную задачу и привести исходные данные.

2. Используя приборы и устройства, указанные в задании, составить функциональную схему системы автоматического управления (САУ).

3. Составить структурную схему САУ, определить передаточную функцию системы.

4. Выполнить расчет необходимого коэффициента передачи системы, исходя из за­данной статистической ошибки регулирования.

5. Провести предварительный расчет устойчивости системы с помощью критерия Вышнеградского.

6. По заданным техническим требованиям к системе выполнить синтез корректирующего устройства. Для этого для разомкнутой следящей системы на одной координатной логарифмической плоскости построить логарифмическую амплитудно-частотную характеристику (ЛАЧХ) неизменяемой (разомкнутой) части системы, рекомендуемую (желаемую) ЛАЧХ, ЛАЧХ корректирующего звена.

7. Определить передаточную функцию разомкнутой и замкнутой скорректированной системы и на ее основе построить ЛАЧХ и логарифмическую фазо-частотную характеристику (ЛФЧХ) скорректированной системы.

8. Построить переходную функцию системы и определить фактические показатели качества скорректированной системы.

9. Проверить устойчивость скорректированной системы с помощью алгебраического критерия Гурвица, частотных критериев устой­чивости Михайлова и Найквиста.

1. Постановка задачи синтеза

При исследовании автоматических систем приходится решать две задачи: анализа и синтеза.

Задача анализа

По заданной схеме следящей САУ требуется рассчитать переходные процессы, возникающие в ней и оценить её устойчивость.

Задача синтеза

По заданным переходным процессам и их основным показателям надо найти систему управления, которая реализует эти заданные процессы.

Обе задачи имеют много общего и в значительной мере связаны друг с другом. Однако вторая задача существенно сложнее первой. Трудности решения задачи синтеза проистекают от нескольких причин.

Решение задачи синтеза не является однозначным, т.к. одни и те же требования, предъявляемые к САУ, можно удовлетворить различными путями. Или иначе, имеется множество САУ (в общем случае имеющие даже различные физические принципы работы) с помощью которых можно реализовать заданные переходные характеристики.

К виду переходного процесса могут предъявляться различные требования, и эти требования могут противоречить друг другу. Поэтому при выборе структуры и параметров проектируемой системы возникает необходимость компромиссного решения задачи, что усложняет решение задач вопросов синтеза. Может оказаться, что расчетная схема системы технически неосуществима.

В силу указанных причин при синтезе систем автоматики часто ставятся ограничения, что облегчает решение задачи синтеза.

Обычно считается, что определенная часть системы задана (что на практике, как правило, и имеет место). Применительно к заданной неизменяемой части САУ требуется выбрать общую структурную схему и значения параметров дополнительной части системы. Естественно, что дополнительная изменяемая часть системы должна быть технически осуществима.

Нередко задача синтеза сужается еще больше. Так, например, при заданной основной схеме регулирования дополнительная (изменяемая, корректирующая) часть схемы, вследствие ее простой технической осуществимости, должна состоять только из каких-либо стандартных дополнительных корректирующих элементов. Например, в электрических системах — из пассивных четырехполюсников. Поэтому в таких довольно частых случаях, ограничиваются лишь определением вида и параметров дополнительной (корректирующей или стабилизирующей) части схемы, которая в сочетании с основной частью системы обеспечивала бы требуемые динамические характеристики системы в целом.

Иначе говоря, чаще всего рассматривают не синтез систем в целом, а лишь синтез корректирующих устройств, входящих в их состав.

Именно эта задача и решается в данном курсовом проекте.

Решение задачи синтеза распадается на два основных этапа.

На первом этапе по заданным показателям качества регулирования ищут либо передаточную функцию, либо частотную функцию, либо дифференциальные уравнения корректирующей цепи, при которой реализуется заданные показатели качества.

Второй этап — нахождение по определенной на первом этапе передаточной функции (или частотной функции) схемы корректирующей цепи.