Анализ и синтез линейных автоматических систем. Автоматические регуляторы

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»

Лабораторная работа

по дисциплине: «Теория автоматического управления»

Тема: «Анализ и синтез линейных автоматических систем. Автоматические регуляторы»

Вариант 1

Преподаватель:

Мокрушин Сергей Александрович

             Выполнил:

Анашкин Владимир Сергеевич

Группа:

17-УТС-1

2020

Содержание

1. Преобразование заданной структурной схемы;
2. Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ нескорректированной системы:
3. Построение кривой переходного процесса нескорректированной системы;
4. Определение показателей качества по кривой переходного процесса;
5. Синтез последовательного корректирующего устройства;
6. Расчёт параметров корректирующего устройства;
7. Построение ЛАЧХ, ЛФЧХ и ВЧХ скорректированной системы;
8. Построение кривой переходного процесса для скорректированной системы;
9. Сравнить показатели качества процесса регулирования нескорректированной и скорректированной системы.

Преобразование заданной структурной схемы;

Нам дана схема линейной автоматической системы имеющая вид:

[pic 1]

В состав схемы входят типовые звенья со следующими передаточными функциями:

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Данная система, кроме единичной обратной связи, содержит в себе жесткую отрицательную обратную связь, которая выражается путем охвата инерционного звена с передаточной функцией W3(р), безынерционным усилительным звеном с передаточной функцией W5(p). При такой обратной связи, общее звено получается инерционным первого порядка, а также уменьшается коэффициент передачи и постоянная времени. Новое значение коэффициента передачи будет находиться по формуле:

[pic 7]

А новое значение постоянной времени будет определяться по формуле:

[pic 8]

При преобразовании схемы мы объединяем в один блок-систему с обратной связью W3(p) и W5(p), следовательно, получаем:

[pic 9]

Рисунок 1.1.1- Преобразованная структурная схема

Передаточная функция разомкнутой и замкнутой системы имеет вид:

[pic 10]

[pic 11]

Значения варианта №3:

Расчёт для разомкнутой системы:

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

Для замкнутой системы нужно сделать несколько преобразований для упрощения системы и приведению к стандартной форме:

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

В программе VissSim строим график переходного процесса:

[pic 30]

(рис. 1)

[pic 31]

(рис. 2)

T1= 7с

Перерегулированием называется отношение разности между максимальным и установившимся отклонением регулируемой величины к её установившемуся значению

[pic 32][pic 33]

При подстановке значений получаем*100% = 30%[pic 34]

Следовательно, перерегулирование равно 30%, что соответствует норме.

Для определения устойчивости процесса воспользуемся логарифмическим методом определения устойчивости.