Исследование системы автоматического управления. Синтез корректирующих устройств

[pic 1]

Содержание

1.        Введение        3

2.        Постановка задачи        4

3.        Решение поставленной задачи        6

3.1.        Разработка функциональной схемы САУ.        6

3.2.        Определение уравнений динамики и передаточных функций элементов САУ.        8

3.3.     Составление структурной схемы САУ.        12

3.4.        Исследование устойчивости исходной САУ        14

3.4.1.        Проверка устойчивости системы по методу Гурвица.        14

3.4.2        Проверка устойчивости системы по Найквисту.        15

3.4.3.     Проверка устойчивости системы по логарифмическому критерию устойчиврсти.        16

3.5        Расчет корректирующего звена методом ЛАЧХ.        19

3.6        Расчет корректирующего устройства по корневому гадографа.        27

4.        Синтез дискретной системы автоматического управления        32

4.1        Определение дискретной передаточной функции последовательного корректирующего устройства по его непрерывной передаточной функции.        32

4.2        Определение дискретной передаточной функции приведенной непрерывной части системы управления.        34

5        Приложения        36

5.1        Приложение 1. Исследование устойчивости САУ в среде Matlab.        36

5.2        Приложение 2. Синтез корректирующего устройства методом ЛАЧХ в среде Mathcad.        37

5.3        Приложение 3. Программа синтеза корректирующего устройства методом корневого гадографа в среде Matlab.        38

1. Введение

Изучение законов управления, общих для технических устройств, живых организмов и общества, составляет предмет кибернетики. Применение идей и методов кибернетики в области техники позволило выделить самостоятельную дисциплину – техническую кибернетику, одним из наиболее важных разделов которой является теория автоматического управления, призванная решать задачи теоретического анализа и развития методов проектирования и расчёта систем автоматического управления.

Курс теории автоматического управления ставит своей целью ознакомить с общими принципами построения систем автоматического управления, с процессами в этих системах и методами их исследования. Принципы построения систем автоматического управления связаны с общими законами управления, значение которых выходит далеко за пределы технических задач.

Теория автоматического управления сформировалась в самостоятельную науку, в первую очередь на основе изучения процессов управления техническими устройствами. Изучение принципов построения и исследования систем автоматического управления в курсе теории управления проводится на основе рассмотрения управления различными техническими устройствами.

1. Постановка задачи

Исследовать систему автоматического регулирования типа: астатический регулятор угловой скорости (рис.1), включающий в себя электронный усилитель ЗУ, двигатель-регулятор Др (маломощный безынерционный ДПТ), редуктор РЕД, потенциометр П, электромашинный усилитель мощности с поперечным полем ЭМУ, двигатель постоянного тока с независимый возбуждением ДПТ, тахогенератор ТГ и рабочую машину РМ. Параметры системы приведены в таблице 1.

[pic 2]

Рис.1. Астатический регулятор угловой скорости

Таблица 1

Параметры системы автоматического регулирования.