Система автоматического управления САУ (САС или САР) с заданной структурной схемой

Задание для выполнения курсовой работы.

Целью курсовой работы является исследование заданной системы автоматического управления САУ (САС или САР) с заданной структурной схемой, состоящей из объекта (ОР или ИУ) и регулятора (РУ или УУ), для определения устойчивости и качества системы. Объект и регулятор заданы структурной схемой и передаточной функцией. При исследовании системы используются методы машинного моделирования.

Для выполнения поставленной задачи необходимо выполнить следующие этапы:

1. Найти соотношение коэффициентов структурной схемы и коэффициентов передаточной функции для объекта и регулятора. На основании заданных коэффициентов структурной схемы вычислить коэффициенты передаточной функции, указать динамику объекта и регулятора, которая в последствии будет использоваться для построения ЛАФЧХ.
2. Построить частотные характеристики для объекта (АЧХ, ФЧХ, АФЧХ, ЛАФЧХ). ЛАФЧХ строится двумя способами:

• компьютерным моделированием;
• на основе типовых динамических звеньев, используя идеальные ЛАФЧХ этих звеньев (звенья определялись при определении динамики объекта).

1. Построить те же самые характеристики из пункта 2 для регулятора.
2. Построить все те же характеристики из пункта 2 для разомкнутой САУ. Под разомкнутой САУ понимается САУ, у которой разорвана главная отрицательная обратная связь, то есть прямая связь и главная обратная связь становятся последовательно включенными. В варианте курсовой работы разомкнутая система представляет собой последовательно включенные объект и регулятор.
3. Определить устойчивость заданной САУ. Определение устойчивости должно быть проведено следующими критериями:

1. корневой критерий устойчивости (указать численное значение корней и построить плоскость корней);
2. критерий Раусса-Гурвица (обязательно должна быть буквенная запись (общая запись) и цифровая запись определителей и миноров);
3. критерий Липатова-Соколова (также должна быть буквенная и цифровая запись элементов критерия)
4. критерий Найквиста;
5. логарифмический критерий Найквиста;
6. критерий Михайлова (годограф Михайлова строится компьютерным способом и ручным (без использования вычислительной техники).

Построить переходный процесс методом машинного моделирования.

1. Определить качество заданной системы, если она устойчива, на основании следующих оценок качества:

1. запасы устойчивости по годографу Найквиста;
2. запасы устойчивости по ЛАФЧХ;
3. по корневым оценкам качества;
4. по переходному процессу;
5. по показателю колебательности.

1. Если заданная система устойчива, изменяя коэффициенты регулятора в допустимом диапазоне и (или) вводя корректирующее звено, добиться требуемого качества. Подтверждение требуемого качества осуществляется повторением пункта 6, а также определяется устойчивость полученной системы двумя любыми критериями устойчивости.

Если заданная система неустойчива, изменяя коэффициенты регулятора в допустимом диапазоне и (или) вводя корректирующее звено, добиться устойчивости, доказав это любыми двумя критериями устойчивости и определить качество согласно пункту 6.

Исходные данные.

Тип автоматической системы.

[pic 1]

Структурная схема ОР.

[pic 2]

Передаточная функция ОР:

 [pic 3]

Структурная схема РУ.

[pic 4]

Передаточная функция РУ:

 [pic 5]

Вариант № 5:  1 1 1 0 5 1 2