Синтез линейной непрерывной системы автоматического управления

СОДЕРЖАНИЕ

Введение        3

1 Составление уравнений динамики всех элементов и системы        4

1.1 Потенциометр задатчика угла поворота        4

1.2 Потенциометр угла поворота механизма        5

1.3. Элемент сравнения        5

1.4 Электронный усилитель мощности        5

1.5 Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением        6

1.6 Редуктор        7

2 Составление структурной схемы и определение передаточной функции неизменяемой части системы        8

2.1 Определение коэффициента усиления усилителя мощности. Построение логарифмических частотных характеристик нескорректированной системы и определение устойчивости системы        9

2.2 Построение ЛАЧХ        12

2.3 Построение ЛФЧХ        12

3 Построение желаемой амплитудно-частотной характеристики системы        14

3.1 Построение низкочастотной асимптоты желаемой ЛАЧХ        14

3.2 Построение среднечастотной асимптоты желаемой ЛАЧХ        14

3.3 Сопряжение низкочастотных и среднечастотных асимптот желаемой ЛАЧХ        16

3.4 Построение среднечастотной асимптоты желаемой ЛАЧХ        17

4 Синтез совместно вводимых последовательного и параллельного корректирующих устройств        18

4.1 Проверка условия возможности коррекции системы одним параллельным корректирующим звеном        18

4.2 Выбор последовательного корректирующего звена        19

4.3 Выбор параллельного корректирующего устройства        21

4.4 Техническая реализация корректирующих устройств        23

5 Применение системы Matlab для анализа и синтеза САУ        25

5.1 Расчет переходных процессов в системе Matlab        25

5.2 Переход от структурной схемы к системе дифференциальных уравнений первого порядка в форме Коши        27

5.3 Оптимизация процессов в следящей системе        31

Заключение        34

Список использованных источников        35

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсовой работы является синтез линейной непрерывной системы автоматического управления по заданным показателям качества процесса управления в установившемся и переходном режимах работы. В качестве САУ задаётся исполнительная следящая система промышленного робота, работающая в режиме идеального холостого хода. Следящая система электромеханическая с двигателем постоянного тока независимого возбуждения и потенциометрическими датчиками угла поворота.

В качестве исходных данных (таблица 1) приняты параметры системы, закон движения и показатели качества процесса управления. Основными задачами курсовой работы являются: составление структурной схемы и уравнений движения; синтез и реализация корректирующих устройств по заданным показателям качества; расчет переходных процессов для анализа качества синтезированной системы; моделирование переходных процессов на ЭВМ по структурной схеме и уравнениям состояния.

Таблица 1 – Исходные данные