Анализ и синтез линейной системы автоматического регулирования

Реферат

В курсовом проекте решаются вопросы преобразования структурных схем и составление передаточных функций системы в разомкнутом и замкнутом состоянии, с отрицательной обратной связью, по задающему и возмущающему воздействию.

При исследовании системы на устойчивость были использованы различные способы – алгебраические и частотные критерии.

Произведена оценка качества системы в установившемся и переходном режимах, а также произведен синтез последующего корректирующего устройства, обеспечивающего заданные показатели качества регулирования.

Пояснительная записка выполнена в ПО Microsoft Office.

Пояснительная записка содержит 20 страницы формата А4, 5 графиков,     1 схему, 3 таблицы.

[pic 11]

Введение[pic 12]

Теория автоматического управления — одна из важнейших технических наук общего применения. Она дает теоретическую базу для исследования и практического применения любых автоматизированных систем во всех областях техники.

Автоматическое управление — поддержание нормального функционирования управляемого объекта в соответствии с заданным алгоритмом без непосредственного участия человека. Осуществляется с помощью технических средств, обеспечивающих автоматический сбор, хранение, передачу и обработку информации, а также формирование управляющих воздействий на объект управления.

Современные системы автоматического управления (САУ) представляют собой сложные динамические системы, обеспечивающие высокую точность отработки сигналов управления в условиях действия различных возмущений и помех. Проектирование таких систем представляет достаточно сложную проблему, так как в них входят устройства и объекты управления различной физической природы.

При проектировании САУ довольно часто необходимо располагать амплитудно-фазовыми частотными характеристиками, по которым находят запасы устойчивости всей разомкнутой системы. Пользуясь ими, можно оценивать влияние изменений параметров элементов системы и объектов на ее устойчивость в замкнутом состоянии.

Одним из самых важнейших условий работоспособности САУ является устойчивость. Устойчивость - способность системы восстанавливаться в то состояние, из которого она была выведена.

Существуют определённые методы, которые позволяют определять устойчивость системы. Эти методы называют критериями устойчивости. С помощью критериев устойчивости можно не только установить, устойчива система или нет, но и выяснить, как влияют на устойчивость те или иные параметры и структурные изменения в системе.

Критерии устойчивости могут быть разделены на алгебраические (Гурвица, Рауса и т.д.) и частотные (Михайлова, Найквиста и т.д.).

Кроме устойчивости реальная автоматическая система регулирования должна удовлетворять ряду требований, характеризующих работу системы как в установившемся, так и в переходном режимах, обеспечивать определенное качество регулирования.

Качество процессов регулирования системы, как правило, оценивают по ее переходной функции. Основными показателями качества являются время регулирования, перерегулирование, колебательность и установившаяся ошибка.

Временем регулирования называют время, в течение которого, начиная с момента приложения воздействия на систему отклонения регулируемой величины от ее установившегося значения меньше наперед заданного значения.

Перерегулированием называют максимальное отклонение регулируемой величины от установившегося значения, выраженное в процентах.

Колебательность системы характеризуется числом колебаний регулируемой величины за время регулирования.

Наиболее широко используют частотные методы исследования систем. К ним относятся: метод оценки качества по вещественным частотным характеристикам (ВЧХ), метод построения переходных процессов по вещественным трапецеидальным характеристикам, а также метод синтеза корректирующих устройств. Применение этих методов позволяет определить все требуемые показатели качества. Частотные критерии качества особенно удобно применять при использовании частотных методов расчета, так как при этом получается наиболее простое решение задачи.