1 Задание и рекомендуемый порядок выполнения курсовой работы

1.1 Основное содержание курсовой работы

Пояснительная записка (ПЗ) курсовой работы должна включать:

- титульный лист;

- задание на курсовую работу;

- содержание (оглавление);

- основную часть курсовой работы;

- заключение;

- список литературы;

- приложения (при необходимости).

Первым листом документа является титульный лист - приложение А, вторым - задание на дипломное (курсовое) проектирование - приложение Б, третьим - календарный план работы над дипломным проектом - приложение В. Эти листы выполняются на бланках установленного образца. Четвертым листом документа является аннотация. В аннотации содержится краткое содержание работы, назначение, цель курсовой работы, основные результаты (обычно не более 10 - 15 строк). Этот лист начинается с полного названия проекта с указанием его вида - курсовая работа и общего числа листов документа. Эту запись выполняют в верхней части листа, затем с интервалом 30 - 35 мм вписывают слово “Аннотация” с прописной буквы, за которым следует текст. Текст заканчивают перечислением количества иллюстраций, таблиц, литературных источников приложение - Г.

Пятым листом курсовой работы является первый (заглавный) лист текста пояснительной записки. Заглавный лист текста выполняют с основной надписью для текстовых документов по ГОСТ 2.104-90, форма 2. На нем помещают первый лист содержания пояснительной записки, которое начинают заголовком “Содержание” с первой прописной буквой. В содержание включают все разделы и подразделы пояснительной записки, начиная с введения и заканчивая заключением, а также список литературы и приложения. Последующие листы содержания имеют основную надпись для текстовых документов по ГОСТ 2.104-90, форма 2а.

После листа с содержанием следует основной текст пояснительной записки, который выполняют на специально расчерченных листах для текстовых документов формата А4 (размер 210297 мм) или листах с рамкой (форма 2а, ГОСТ 2.104-90) с упрощенным изображением основной надписи, в которой проставляют номер листа. Расположение текста на листах пояснительной записки показано в приложении Д.

1.2 Требования к оформлению

Пояснительная записка (ПЗ) должна быть оформлена в формате редактора Win Word 6.0 (или выше), шрифт Times New Roman C (14). ПЗ оформляется на бумаге, формата А4 в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105–95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам и ГОСТ 2.104-90 ЕСКД. Основные надписи. Текст печатается через 1,5 интервала, размет – 14pt, красная строка – 1,25 см. Формулы набираются латинским шрифтом. Номера формул ставятся по порядку в круглых скобках. Ссылки на таблицы, рисунки, литературу и т.д. обязательно должны быть в тексте. Ссылки на литературу ставятся в квадратных скобках. Выравнивание текста по ширине. Рисунки выполняются размером не менее 70х120 мм, надписи внутри рисунка шрифт Times New Roman не менее 11 pt.

1.3 Задание на курсовую работу

Для заданного варианта курсовой работы необходимо выполнить следующие пункты задания.

Для варианта с параллельным корректирующим устройством.

1. Построить асимптотическую ЛАХ и ЛФХ разомкнутой нескорректированной САУ (без учета корректирующего устройства), приняв коэффициент усиления электронного усилителя К_у=100. Определить частоту среза _с и фазовый сдвиг на этой частоте.

Т аблица 1 – Исходные данные

№ вари-анта	Кизм, В/град	Кэму, В/мА	Тф, с	Тэ, с	Кд, рад/с·В	Тд, с	Кред, град/рад	Кфчв	задающее воздействие g(t)=		допустимые значения ошибок
											v, град	w, град
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	30	4	0,008	0,025	1	0,1	0,002	1	15	2	0,12	0,06
2	20	3	0,006	0,03	2	0,2	0,001	0,8	20	3	0,21	0,07
3	18	2,5	0,004	0,01	3	0,1	0,001	0,75	25	4	0,4	0,2
4	30	3,8	0,005	0,028	4	0,2	0,002	0,9	12	1,5	0,1	0,04
5	25	3,2	0,007	0,03	5	0,15	0,001	1	20	2	0,1	0,05
6	15	2,0	0,004	0,02	1	0,13	0,002	0,6	30	5	0,14	0,07
7	28	3,4	0,008	0,029	1,5	0,17	0,003	1	18	2,5	0,16	0,04
8	26	3,6	0,004	0,014	2	0,15	0,005	0,5	16	2,5	0,18	0,06
9	18	2,2	0,008	0,019	2.25	0,2	0,001	0,8	28	4,5	0,25	-
10	22	2,8	0,007	0,03	2,18	0,25	0,004	0,7	20	3	0,18	-
11	24	3,3	0,005	0,015	2,14	0,3	0,005	1	22	3,5	0,14	-
12	14	3,4	0,006	0,018	2,16	0,25	0,001	0,9	26	4,5	0,16	-
13	28	3,8	0,005	0,02	2,14	0,1	0,002	0,8	17	1,6	0,14	-
14	15	2,0	0,004	0,015	2,15	0,3	0,003	1	17	2,8	0,1	-
15	20	4,2	0,007	0,025	2,22	0,15	0,004	0,6	18	4	0,22	-

П родолжение таблицы 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
16	22	3,2	0,007	0,02	1,5	0,13	0,005	0,7	30	3,8	0,22	-
17	30	2,8	0,006	0,025	2	0,11	0,001	0,8	32	4,6	0,1	-
18	28	1,6	0,005	0,015	2,5	0,12	0,002	1	28	2,8	0,14	-
19	22	1,4	0,004	0,025	3	0,15	0,003	0,75	18	3,2	0,18	-
20	18	2,2	0,005	0,03	3,5	0,1	0,004	0,5	15	4,5	0,25	-
21	14	3,4	0,006	0,015	4	0,2	0,005	0,5	30	2,5	0,2	-
22	16	4,0	0,007	0,025	1,5	0,15	0,001	0,8	26	2	0,16	-
23	26	2,8	0,008	0,003	2	0,12	0,002	0,9	22	4	0,18	-
24	32	1,6	0,007	0,01	2,5	0,13	0,003	1	18	3	0,22	-
25	24	1,8	0,006	0,02	3	0,2	0,004	1	14	5	0,2	-
26	15	2,6	0,005	0,03	3,5	0,1	0,005	0,7	28	2	0,14	-

Таблица 2 – Корректирующие устройства

№	Передаточная функция	№	Передаточная функция
1		14
2		15
3		16
4		17
5		18
6		19
7		20
8		21
9		22
10		23
11		24
12		25
13		26

2. Оценить устойчивость замкнутой САУ, пользуясь критерием Рауса. Определить критическое значение коэффициента усиления усилителя К_{у кр}. Построить АФХ разомкнутой САУ и оценить устойчивость замкнутой системы, пользуясь критерием Найквиста. Оценить запасы устойчивости по модулю и по фазе. Пользуясь ЛАХ и ЛФХ разомкнутой САУ определить запасы устойчивости по модулю и по фазе и сравнить полученные результаты.

3. Построить кривые D-разбиения в плоскостях К_у(j) и К_у=(Т_ф). Определить диапазон изменения параметров К_у и Т_ф, обеспечивающих устойчивость исследуемой САУ.

4. Для исследуемой следящей системы определить установившиеся значения ошибки _уст при заданных максимальных значениях скорости _max и ускорения _max задающего воздействия g(t). Полученные результаты сравнить с допустимыми значениями ошибки _{уст доп}= _v+_w для исследуемой системы, согласно таблице 1. Если расчетное значение установившейся ошибки превышает допустимые значения (_{уст доп}= _v+_w), то необходимо определить значение коэффициента усиления разомкнутой цепи следящей системы К, при котором будут удовлетворяться требования к точности. Определить требуемое значение коэффициента усиления усилителя К_утр. Сравнить требуемое значение коэффициента усиления усилителя К_{у тр} с критическим значением и сделать вывод об устойчивости САУ, в которой выполнены требования к точности отработки задающего воздействия.

5. Если САУ с требуемым коэффициентом усиления разомкнутой цепи неустойчива, выбрать параметры К_ос и _ос корректирующей обратной связи (табл.2), обеспечивающие устойчивость замкнутой САУ, с корректирующим устройством, включенным согласно схеме, приведенной на рис.1. Для этого, пользуясь критерием Рауса, определить диапазон изменения коэффициентов К_ос и _ос, обеспечивающих устойчивость САУ. Сделать общий вывод о точности воспроизведения входного воздействия нескорректированной САУ, об устойчивости САУ с требуемым коэффициентом усиления и о рекомендациях по обеспечению устойчивости в системе с требуемым коэффициентом усиления.

6. Для исследуемой САУ построить амплитудно-частотную характеристику замкнутой САУ (). Определить частотный показатель колебательности М, резонансную частоту _р, полосу пропускания _п. Оценить по номограммам время переходного процесса, величину перерегулирования, время первого максимума.

7. Построить вещественную частотную характеристику замкнутой САУ P(). Используя свойства ВЧХ, оценить приближенно характер переходного процесса, время регулирования, величину перерегулирования, статическую ошибку. Используя ВЧХ, построить переходную характеристику исследуемой САУ. По ней определить прямые показатели качества:

t_р - время регулирования;

 - величину перерегулирования;

t_1max - время первого максимума;

_т - частоту собственных затухающих колебаний;

характер переходного процесса.

8. Сделать вывод о качестве исследуемой системы по виду переходной функции. Сравнить между собой полученные оценки. Сделать вывод о степени приближения косвенных оценок к прямым.

Для варианта с последовательным корректирующим устройством.

1. Построить ЛАХ и ЛФХ разомкнутой САУ с требуемым коэффициентом усиления без корректирующей обратной связи. Определить запасы устойчивости по модулю и по фазе. Результаты сравнить с требуемыми показателями качества, приведенными в табл.3.

2. Исходя из заданных показателей качества обосновать выбор желаемой ЛАХ: низкочастотной части, среднечастотной, высокочастотной. Построить график желаемой ЛАХ совмещенный с графиком ЛАХ нескорректированной САУ (на листе миллиметровой бумаги по формату листа ПЗ). Вычитая из ординат желаемой ЛАХ ординаты нескорректированной ЛАХ, получить график ЛАХ последовательного корректирующего устройства. Вычислить запас устойчивости по фазе для желаемой ЛАХ.

Таблица 3 – Показатели качества

№ вар.	Запас по фазе	Время регулирования	Перере-гулиро-вание	№ вар.	Перере-гулиро-вание	Время первого максимума	Показатель колебат.
	,град	tр,с	%		,%	t1max	M/р
1	45	-	-	14	35	0,7	-
2	60	-	-	15	25	0,8	-
3	50	-	-	16	25	0,6	-
4	40	-	-	17	30	0,4	-
5	35	-	-	18	20	0,5	-
6	60	-	-	19	40	0,6	-
7	45	-	-	20	25	0,3	-
8	50	-	-	21	30	0,5	-
9	-	2	15	22	-	-	1,6/9
10	-	1,5	40	23	-	-	1,4/12
11	-	0,9	25	24	-	-	1,5/8
12	-	1,6	20	25	-	-	1,8/7
13	-	0,8	30	26	-	-	1,25/10

3. Записать передаточную функцию корректирующего устройства. Записать передаточную функцию замкнутой скорректированной САУ и определить запас устойчивости по фазе.

4. Вычислить ВЧХ P() замкнутой скорректированной САУ и по ней приближенно оценить показатели качества САУ по t_р, ,_т и характеру переходного процесса.

5. Построить переходную характеристику h(t) для скорректированной замкнутой САУ, используя метод трапеций. Привести таблицу значений h(t) для каждой трапеции. Оценить полученное качество скорректированной САУ.

6. Сделать вывод о качественных показателях САУ и их соответствии заданным.