МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Чайковский филиал

федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

(Чф пнипу) методические указания

по выполнению контрольной работы по курсу

«Теория автоматического управления»

Анализ и моделирование системы автоматического управления (наименование конкретной заданной системы) и ее оптимизация по одному из параметров (конкретный заданный параметр системы).

Чайковский, 2011

Задачи исследования:

Необходимо провести анализ системы управления и ее элементов.

1. Определить тип элементов системы управления и построить их переходные и статические характеристики, а также статическую характеристику всей системы управления и описать ее работу

2. Определить диапазон значений параметра который неизвестен (нужно найти), в котором система управления устойчива

3. Определить влияние передаточного коэффициента на качество переходного и установившегося режимов.

4. Найти оптимальное значение передаточного коэффициента, обеспечивающее наилучшее качество переходного процесса и (или) наилучшее качество установившегося режима системы управления

5. Определить порядок астатизма системы управления и значение установившейся ошибки

6. Получить частотные характеристики системы управления.

Необходимо смоделировать работу системы управления.

1. Получить переходную характеристику системы управления и определить время разгона системы

2. Подтвердить правильность определенного диапазона значений передаточного коэффициента, в котором система устойчива

3. Подтвердить правильность установленного влияния передаточного коэффициента на качество переходного и установившегося режимов и правильность выбора оптимального значения этого параметра

4. Получить вид переходного и установившегося частотного режима, подтверждающий правильность построенных частотных характеристик.

Этапы выполнения работы:

1. Исходные данные:

   1. Принципиальная схема системы управления

   2. Структурная схема системы управления

   3. Уравнения динамики элементов системы управления

   4. Значения параметров элементов системы управления

2. Анализ элементов системы управления:

   1. Типы элементов системы управления

   2. Переходные характеристики элементов

   3. Уравнения статики элементов

   4. Статические характеристики элементов

   5. Передаточные функции элементов

3. Анализ системы управления:

   1. Описание работы системы управления

   2. Передаточная функция для выходного сигнала

   3. Уравнение динамики для выходного сигнала

   4. Уравнение статики и статическая характеристика

для выходного сигнала

5. Передаточная функция для ошибки управления

6. Уравнение динамики для ошибки управления

7. Уравнение статики и статическая характеристика

для ошибки управления

4. Выбор параметра системы управления:

   1. Диапазон параметра, в котором система устойчива

   2. Влияние параметра на качество переходного процесса

   3. Влияние параметра на качество установившегося режима

   4. Оптимальное значение параметра системы управления

5. Частотный анализ системы управления:

   1. Частотная передаточная функция

   2. Амплитудно-фазовая частотная характеристика

   3. Амплитудно-частотная характеристика

   4. Фазово-частотная характеристика

   5. Установившийся частотный режим работы

системы управления

6. Моделирование работы системы управления:

   1. Переходная характеристика системы управления

   2. Проверка диапазона устойчивости

   3. Проверка влияния параметра на качество переходного

процесса

4. Проверка влияния параметра на качество

установившегося режима

5. Частотные режимы работы системы управления