3. Методические указания к курсовому проектированию «управление качеством переходных процессов в многосвязных системах»

3.1. Структура курсового проекта и общие указания по его выполнению

Структура КП соответствует пунктам задания на курсовое проектирование, приведённого ниже.

Задание на курсовое проектирование

1. Используя схему ЭЭС и результирующие данные КП по дисциплине «Динамика технических систем», составить эквивалентную простейшую ЭС (электропередачу) (рис. 3.2).

2. Используя дополнительные данные индивидуального задания ( , , , , , , , , ) (табл. 3.1) и соотношения (3.7)–(3.28), рассчитать аналитически режим работы электропередачи, оформив результаты в виде пяти «строк-таблиц» (табл. П.1.1–П.1.4). Построить взаимное расположение векторов ЭДС и напряжений электропередачи, а также векторную диаграмму СГ.

3. Построить угловую характеристику активной мощности и определить коэффициент запаса апериодической устойчивости (рис.  П. 2.2, соотношение (3.35)).

4. Составить ДУ движения Горева-Парка для электромеханических процессов (3.40), (3.42), (3.43) и линеаризовать их в точке рассчитанного режима.

5. Рассчитать аналитически частные производные по параметрам регулирования , , , , , (соотношения (3.75), (3.76) и (3.112)–(3.115). Сделать вывод по статической устойчивости исследуемой ЭЭС.

6. Используя значения частных производных, составить ХО (3.67), ПФ параметров регулирования разомкнутой системы , (3.68), (3.69) и ХП (3.70)._. Определить корни ХП. Построить корневую (рис. 3.6, табл. 3.1) и ЧХ разомкнутой системы , (рис. 3.7, 3.8, соотношения (3.73), (3.74). Сделать выводы по статической устойчивости исследуемой ЭЭС. Используя (3.73, 3.74), рассчитать две особые точки ЧХ на «нулевой» и «резонансной» частотах. Используя ЧХ параметра стабилизации, определить количественное значение резонансной частоты (3.80) и «альфа-критерия» (3.85).

7. Используя исходные данные ВИЗ (табл. 3.2), составить ПФ каналов регулирования:

.

8. Используя значения частных производных, соотношения (3.95), (3.109) составить ХО (3.67), ПФ (3.109) и ХП (3.111) замкнутой системы . Определить корни ХП при заданных значениях коэффициентов регулятора (табл. 3.2). Построить корневую характеристику и ЧХ замкнутой системы (3.110). Сделать выводы по статической устойчивости исследуемой ЭЭС. Рассчитать аналитически особые точки (для «нулевой» и «резонансной» частот) ЧХ замкнутой системы (3.110). Используя ЧХ замкнутой системы определить количественное значение резонансной частоты (3.80) и «альфа-критерия» (3.85).

9. Построить область устойчивости (Д-разбиение). Рассчитать аналитически частоты, на которых кривая Д-разбиения пересекает оси и , а также соответствующие этим частотам коэффициенты стабилизации. Варьируя коэффициенты , относительно граничных значений, показать достоверность построенной области устойчивости (не менее 5 точек).

10. Выполнить контрольные расчёты режима, угловой характеристики, ЧХ и области устойчивости с использованием программы PROGA.exe (рис. П.2.1–П.2.4).

11. Используя программу расчета корней полинома KORNI.exe и программу PROGA.exe, определить перебором или по созданной стратегии наилучшую комбинацию коэффициентов усиления по выбранному каналу регулирования, исходя из наибольшей степени устойчивости системы.

12. На листе формата А3 отобразить угловую характеристику активной мощности, ПФ параметров регулирования, корневые и ЧХ разомкнутой и замкнутой системы, а также кривую Д-разбиения.

На первом практическом занятии по дисциплине «Теория автоматического управления» каждому студенту преподавателем назначается ВИЗ, выдаётся задание на КП на бланке, подписанном преподавателем (прил. 4), а также КП по дисциплине «Динамика технических систем». Причём назначенный ВИЗ будет использоваться студентом при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Теория автоматического управления». Особенности выполнения разделов КП разбираются совместно с преподавателем на практических занятиях. Для защиты КП студент должен предоставить проверенную преподавателем пояснительную записку (ПЗ), отчёт по лабораторным работам и ПЗ по КП «Расчёт токов короткого замыкания». Приблизительный перечень вопросов для защиты приведён в прил. 3. Титульный лист ПЗ оформляется в соответствии с прил. 5.