Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра «Автоматизированного электропривода и мехатроники» курсовая работа расчетно-пояснительная записка

по дисциплине: Теория автоматического управления

на тему: Оптимальные линейные САР

Исполнитель: Карпенко Юрий Владимирович студент 3 курса, группа_ЭА-08-02_

(Ф,И,О.) шифр гр.

Руководитель:____ Белый А.В., к.т.н.____

(Ф.И.О. должность, уч. степень, уч. звание)

Работа допущена к защите «____»____________2010 г. _________________

(подпись)

Работа защищена «___»___________2010 г. с оценкой___________ _______

(оценка) (подпись)

Магнитогорск, 2010

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра «Автоматизированного электропривода и мехатроники» задание на курсовую работу

Для заданного объекта регулирования (рис. 1) произвести построение и расчет двухконтурной структурной схемы САР (статической и астатической), выбрать и рассчитать регуляторы в контурах регулирования, выполнить построение логарифмических частотных характеристик, а также кривых переходных процессов при управляющем и возмущающем воздействиях, определить качество регулирования САР.

Объект регулирования

Параметры объекта регулирования (рис.1):

- коэффициент усиления фильтра;

- постоянная времени фильтра;

- коэффициент усиления апериодического звена;

и - постоянные времени элементов объекта регулирования.

Рис.1. Объект регулирования

Исполнитель:_ Карпенко Юрий Владимирович __студент 3 курса, группа_ЭА-08-02____

(Ф,И,О.) шифр гр.

Руководитель: Белый А.В., к.т.н.

Магнитогорск 2010

Содержание курсовой работы

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 2

Объект регулирования 2

Содержание курсовой работы 3

2. Расчет и исследование внутреннего контура двухконтурных статических и астатических САР с последовательной коррекцией 4

2.1. Составление схемы оптимальной двухконтурной САР 4

2.2. Структурная схема внутреннего контура регулирования САР. Определение передаточной функции регулятора внутреннего контура 4

2.3. Передаточные функции внутреннего оптимального разомкнутого и замкнутого контуров регулирования 5

2.4. Аналитический расчет графиков переходных процессов оптимального внутреннего замкнутого контура САР 6

2.5. Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования САР при изменении параметров регулятора 7

2.5.1. Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования САР при изменении постоянной времени интегрирования регулятора: 7

Передаточные функции разомкнутых и замкнутых САР 7

Построение логарифмических частотных характеристик внутреннего контура САР 8

Расчет переходных процессов по методу структурного моделирования на ЦВМ 10

2.5.2. Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования при изменении постоянной времени обратной связи регулятора 11

Передаточные функции разомкнутых и замкнутых САР 11

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой САР 13

Расчет переходных процессов по методу структурного моделирования на ЦВМ 13

Выводы 14

3. Расчет и исследование двухконтурной статической САР с последовательной коррекцией 15

3.1. Расчет регулятора внешнего контура САР. Составление структурной схемы двухконтурной САР 15

3.2. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по управляющему и возмущающему воздействиям 16

для выходной величины внешнего контура 16

для выходной величины внутреннего контура 17

3.3. Аналитический расчет переходных процессов 19

Расчет переходных процессов по управляющему воздействию 19

Расчет переходных процессов по возмущающему воздействию 20

3.4. Расчеты построения переходных процессов статической САР по управляющему и возмущающему воздействию по методу структурного моделирования на ЦВМ 21

3.5. Определение показателей качества статических САР 22

4. Расчет исследования двухконтурной астатической САР с последовательной коррекцией 23

4.1. Структурная схема САР, настроенной по симметричному оптимуму. Расчет регулятора внешнего контура 23

4.2. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по управляющему и возмущающему воздействиям 26

4.3. Аналитический расчет переходных процессов астатической САР по управляющему и возмущающему воздействия. 27

4.4. Расчет и построение переходных процессов астатической САР по управляющему и возмущающему воздействиям по методу структурного моделирования на ЦВМ 29

4.5. Определение показателей качества астатической САР 30

5. Выводы 31