Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Полтавський національний технічний університет
імені Юрія Кондратюка
Кафедра автоматики та електропривода
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ
ТА КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ
(для студентів денної та заочної форми навчання)
з дисципліни «Теорія автоматичного керування»
Полтава 2010
Методичні вказівки до виконання курсової та контрольної роботи з дисципліни «Теорія автоматичного керування». Полтава: ПолтНТУ 2010. – 37 с.
Укладач: В.М. Галай.
Рецензент: О.В. Шульга, кандидат тех. наук, доцент.
Відповідальний за випуск: А.М. Сільвестров, доктор тех. наук, професор.
Затверджено науково-методичною
радою університету
Протокол № 5 від 26.05.2010 р.
Коректор Зайчук Є.В.
Комп’ютерна верстка Колеснік Є.А.
Мета курсової (контрольної) роботи з теорії автоматичного керування (ТАК) - навчитися застосовувати одержані теоретичні знання при технічних розрахунках, самостійно розв'язувати задачі аналізу автоматичних систем керування (АСК), синтезу корегувальних пристроїв (КП), що забезпечують задані показники якості.
1. Зміст пояснювальної записки
Основна частина пояснювальної записки повинна містити в собі наступний матеріал:
1. Завдання на курсову роботу;
2. Коротку характеристику автоматичної системи керування (АСК);
3. Вибір виконавчого двигуна (в окремих завданнях генератора);
4. Складання диференціальних рівнянь окремих елементів АСК і визначення їх передавальних функцій;
5. Складання структурної (алгоритмічної) схеми АСК;
6. Розрахунок коефіцієнтів передачі і сталих часу електродвигуна;
7. Визначення передавальних функцій АСК без корегувальної частини;
8. Визначення усталених помилок АСК без корегувального пристрою;
9. Дослідження АСК без корегувального пристрою на стійкість;
10.Вибір корегувального пристрою із умов заданих показників якості АСК;
11. Перевірка показників якості перехідного процесу скорегованого АСК.
2. Методичні вказівки з виконання окремих розділів курсової роботи
Завдання на курсову роботу
Для електромеханічної слідкуючої системи з потенціометричним вимірювальним пристроєм, функціональна схема якої показана на рисунку 1, потрібно:
1. Описати принцип дії системи.
2. За диференціальними рівняннями окремих елементів скласти диференційне рівняння розімкненої, замкненої системи та похибки.
3. За отриманими диф. рівняннями визначити передавальні функції окремих елементів, розімкненої системи, замкненої системи та похибки.
4. Нарисувати структурну (алгоритмічну) схему системи.
5. Визначити граничний коефіцієнт підсилення системи.
6. Вибрати коефіцієнт підсилення електронного підсилювача таким, щоб запас стійкості системи за підсиленням знаходився в діапазоні 2-3.
7. Визначити і побувати:
а) перехідну функцію замкненої системи h(t);
б) амплітудно-фазову характеристику замкненої системи АФЧ;
в) логарифмічні частотні характеристики розімкненої системи ЛЧХ,
8. Виконати корегування слідкуючої системи за допомогою пасивної диференціальної ланки (Рис.2).
9. Визначити передавальну функцію розімкненої і замкненої корегувальної системи та похибки.
10. Побудувати логарифмічну амплітудно-частотну і фазочастотну характеристики розімкненої корегованої системи і вибрати потрібний коефіцієнт підсилення електронного підсилювача так, щоб запас стійкості за амплітудою складав 2-3.
11. Визначити та побудувати перехідну функцію замкненої корегованої системи і за нею визначити показники якості перехідного процесу корегованої системи.
Рис.1. Функціональна схема електромеханічної слідкуючої системи з потенціометричним вимірювальним пристроєм
Рис.2. Електрична схема пасивної диференціальної ланки
2.1. Оформлення завдання до курсової роботи
Завдання наведено в методичних вказівках, які знаходяться на кафедрі і видаються викладачем індивідуально.
В завданні вказують:
• тему курсової роботи;
• вихідну принципову схему замкненої АСК;
• вихідні дані для розрахунку;
• вимоги, до якісних показників заданої АСК: допустимі помилки в встановленому режимі – статичну ст, і швидкісну шв; допустиме перерегулювання мах, максимальний час перехідного процесу tр.мах.
• окремі зауваження, зв'язані з конкретною специфікою схемних розрахую.
Усі схеми АСК, наведені в завданні, повинні корегуватися в процесі розрахунку. Вихідні дані для розрахунку: орієнтовна потужність, напруга живлення електродвигуна або генератора в залежності від схеми завдання, число обертів електродвигуна, момент інерції навантажувального пристрою, для слідкуючих систем максимальна частота обертання керованого об'єкту, числові значення параметрів (сталі часу і коефіцієнти підсилення магнітних напівпровідникових підсилювачів, тиристорних перетворювачів, коефіцієнти передачі потенціометрів, генераторів, сельсинів, криві намагнічування обмоток збудження електричних машин, передавальні числа редукторів).
У завданні вказано умови визначення показників якості при прийомі навантаження або при стрибкоподібній зміні вхідної величини.
У цьому розділі пояснювальної записки повинна бути накреслена вихідна схема АСК, наведені вихідні дані до розрахунку, сформульовані завдання, які потрібно розв'язати при виконанні курсової роботи. Завдання визначені змістом роботи.
Таблиця 1. Вихідні дані для розрахунку
