ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра

“Подъемно-транспортные, путевые и строительные машины”

Расчётно-п о я с н и т е л ь н а я з а п и с к а

к курсовой работе по дисциплине

«Управление техническими системами»

Тема: «Исследование устойчивости линейных систем автоматического управления»

Вариант №4

Выполнил:

студент гр. ПТМ-009

Демидов В.В.

Проверил:

Панченко М.Н.

Санкт-Петербург

2013

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Таблица №1

Величина перемещения ОУ L, м	Линейная скорость ОУ, v, м./c	Приведённая масса ОУ, m, кг	Линейное ускорение, а,м/с2	Внешняя нагрузкаF,Н	Погрешность позиционирования линейная Σ,м
0,6	0,16	200	0,8	200	0,001

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………5

1. Разработка структурной схемы САУ…………………………………..6

2. Определение мощности привода объекта управления……………7

3. Выбор электродвигателя постоянного тока, составление передаточных функций…………………………………………………………...7

4. Выбор параметров усилителя мощности для исполнительного механизма, передаточная функция……………………………………8

5. Выбор параметров датчика системы………………………………….8

6. Составление общей передаточной функции САУ, определение передаточного коэффициента электронного усилителя…………..9

7. Оценка устойчивости САУ по алгебраическим критериям………11

8. Оценка устойчивости САУ по частотному критерию……………...11

9. Оценка запаса устойчивости по логарифмическим частотным характеристикам САУ……………………………………………………..14

10. Список литературы……………………………………………………..23

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсовой работы – установить, обладает ли устойчивостью исходная система автоматического управления (САУ), если при установленных заданием параметрах позиционирование объекта происходит с ошибкой, не превышающей заданного значения. В реальной САУ, обладающей инерционностью, конечное позиционирование объекта управления (ОУ) происходит с ошибкой, зависящей от динамических свойств системы. Теоретически предполагается, что значению входного сигнала Х_ВХ будет соответствовать величина выходного сигнала Х_ВЫХ, однако фактический выходной сигнал будет иметь величину , где Σ – ошибка позиционирования.

На практике применяются следующие способы оценки устойчивости: оценка устойчивости по алгебраическому критерию, по частному критерию. Оценка запаса устойчивости САУ производится по логарифмическим частотным характеристикам.

При оценки устойчивости по алгебраическому критерию в соответствии с теоремой А.М. Ляпунова устойчивость линейной системы автоматического управления устанавливается при решении характеристического уравнения, получаемого для передаточной функции САУ путем приравнивания к нулю знаменателя передаточных функций. В качестве алгебраического критерия для замкнутой САУ применяется критерий устойчивости Гурвица, по которому и анализируется характеристическое уравнение.

При оценки устойчивости по частному критерию в качестве критерия используется годограф Михайлова.

В инженерных расчётах оценка запаса устойчивости САУ производится с помощью логарифмических амплитудно-частотных (ЛАЧХ) и фазочастотных (ЛФЧХ) характеристик. График ЛАЧХ представляет собой ломаную линию, каждый отрезок которой соответствует графику ЛАЧХ одного из элементов, составляющих структура САУ. График ЛФЧХ имеет вид непрерывной линии, кривизна которой зависит от параметров передаточных функций элементов системы.