Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра електротехніки і автоматики

043-13

Методичні вказівки

до виконання курсової роботи з дисципліни „Теорія автоматичного управління лінійними системами” для студентів денної та заочної форм навчання, які навчаються за напрямом 6.050202 „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”

Рекомендовано до друку методичною

комісією за напрямом „Автоматизація комп’ютерно-інтегровані технології”

Протокол № 18 від 20.04.2010 р.

Рівне 2010

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни „Теорія автоматичного управління лінійними системами” для студентів денної та заочної форм навчання, які навчаються за напрямом 6.050202 „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” /, М.І.Клепач, О.Ф.Кінчур, А.О.Христюк – Рівне: НУВГП, 2010, – 32 с.

Упорядники, М.І.Клепач – доцент кафедри електротехніки і автоматики, О.Ф. Кінчур – старший викладач кафедри електротехніки та автоматики, А.О. Христюк – старший викладач кафедри електротехніки та автоматики

Відповідальний за випуск Б.О. Баховець, професор, завідувач кафедри електротехніки і автоматики.

© М.І. Клепач, О.Ф. Кінчур, А.О. Христюк , 2010

©НУВГП, 2010

Виконання курсової роботи на тему ”Розрахунок типової системи автоматичного регулювання” сприяє поглибленню і закріпленню знань, отриманих студентами на лекційних, практичних та лабораторних заняттях, розвиває навики самостійної роботи.

Завдання на курсову роботу включає наступні пункти:

1. Описати призначення і принцип дії елементів системи автоматичного регулювання заданої у вигляді принципової схеми. Проаналізувати роботу системи при зміні задаючої та збурюючої величини. Скласти функціональну схему системи.

2. На основі диференційних рівнянь елементів системи записати їх передаточні функції.

3. Скласти структурну схему досліджуваної системи. Розрахувати передаточні функції замкнутої системи за каналами задаючої і збурюючої дії та записати відповідні їм рівняння динаміки і статики.

4. Провести аналіз стійкості заданої системи та визначити критичне значення коефіцієнта передачі регулятора, при якому система знаходиться на межі області стійкості.

5. Побудувати годограф амплітудно-фазової характеристики розімкнутої системи і визначити запаси стійкості системи за амплітудою і фазою.

6. Розрахувати та побудувати перехідну характеристику системи автоматичного регулювання за каналом задаючої дії при нульових початкових умовах.

7. Результати розрахунку перехідної характеристики за каналом задаючої дії перевірити шляхом моделювання процесів за допомогою комп’ютерної програми SIAM або SIMULINK.

8. За побудованою перехідною характеристикою системи визначити прямі показники якості регулювання та визначити похибку аналітичного та комп’ютерного методів побудови.

9. Шляхом моделювання процесів на ЕОМ побудувати перехідну характеристику системи за каналом збурюючої дії.

10. Розрахувати інтегральну квадратичну оцінку системи. За допомогою оцінки знайти оптимальний коефіцієнт підсилення регулятора.

11. Провести коригування отриманої системи, використовуючи логарифмічні частотні характеристики за одним з обраних параметрів та зменшити час регулювання. Зробити висновок по роботі.

.

Вихідними даними до курсової роботи є принципова схема системи автоматичного регулювання та диференціальні рівняння елементів системи. Приклад принципової схеми системи автоматичного регулювання температури у печі наведено на рис. 1. Параметри елементів зведені у табл. 1.

Рис. 1. Принципова схема системи автоматичного регулювання температури в печі.

Рівняння елементів системи:

Об’єкта регулювання

.

Електричного моста

.

Підсилювача

.

Двигуна

Редуктора

.

В наведених рівняннях

- температура в печі (регульована величина),

- відхилення температури печі,

- напруга живлення мосту,

- вихідна напруга електричного моста,

- напруга керування двигуна,

- напруга збудження двигуна,

φ – кут повороту якоря двигуна,

- переміщення клапана,

- збурення .

Таблиця 1

Вихідні дані до схеми
Т0, с	, С/м	, С/с	, В/С		Трд , с	Тдв , с	, м/рад	, рад/В.с
2,88	3,38	0,63	1,75	18	0,75	0,022	0,5	0,7

Загальні вимоги до оформлення курсової роботи

Пояснювальну записку виконують на стандартних аркушах білого паперу формату А4. Текстовий матеріал оформляють згідно з вимогами до оформлення наукових розробок та статей. Всі технічні рішення науково обґрунтовують або доводять аналітично. Загальновідомі технічні рішення повинні базуватись на літературних джерелах.

Формули, графіки, таблиці, алгоритми і програми повинні бути пронумеровані та мати відповідні назви.

На всі літературні джерела, наведені в переліку літератури повинні бути посилання у відповідних розділах роботи.

Кожний розділ описової частини роботи записки повинен мати заголовок. Не допускається скорочення слів за винятком загальноприйнятих. Всі розрахунки виконують в системі SI. Графічні матеріали та креслення виконують згідно з вимогами ЕСКД – 29 та вимогами до розроблення систем автоматизації. Позначення основних фізичних величин виконують згідно з вимогами SI. Позначення специфічних величин і параметрів виконують згідно з даними довідників та навчальних посібників.