18

Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

Методичні вказівки

і завдання до розрахунково-графічної роботи

з дисципліни

“Теорія автоматичного керування”

Одеса ОНПУ 2010

Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Методичні вказівки

і завдання до розрахунково-графічної роботи

з дисципліни

“Теорія автоматичного керування”

для бакалаврів напряму 6.0922 "Електромеханіка"

Затверджено

на засіданні кафедри ЕМС КУ

Протокол № 1 від 28.08.2009

Одеса ОНПУ 2010

Мета розрахункової графічної роботи - придбати навички практичного розрахунку і дослідження конкретних систем автоматичного керування в області електромеханіки.

Задача розрахункової графічної роботи - застосувати навички складання структурних схем САК і розрахунку параметрів складових елементів САК, виходячи із заданих вимог, а також аналізувати властивості САК і здійснювати синтез їх параметрів.

У розрахункової графічної роботі студент повинен уміти користуватися теоретичним матеріалом для розв’язування практичних задач, аналізувати отримані результати, зпівставляючи їх з вимогами завдання.

1. Завдання на проектування

Як завдання пропонуються лінійні (або лінеарізовані ) системи управління конкретним об'єктом, до яких за умовами технологічного процесу висувається ряд спеціальних вимог до якості статичних і динамічних характеристик. У завданні наводяться схема управління, опис її роботи, основні параметри механізму, а також дані електроустаткування.

У додатку наведені по 5-10 числових варіантів для кожного з 7 завдань.

2 Обсяг і етапи виконання розрахунково-графічної роботи

Приблизний обсяг пояснювальної записки становить 10-15 сторінок.

Графічна частина виконується у вигляді вкладок в пояснювальну записку; графіки рекомендується виконувати на міліметровому папері.

Захист роботи здійснюється в призначений кафедрою термін. Комісія складається із двох викладачів. Як правило, керівник роботи є членом комісії.

Робота складається з декількох розділів. Нижче наведено послідовність виконання етапів, а також їх приблизний обсяг і термін виконання.

2.1 Короткий опис технологічного процесу, призначення системи автоматичного управління. Обсяг етапу-10% від всієї роботи, термін виконання - 1-ий тиждень після видачі завдання.

2.2 Складання структурних схем САК за елементами і ланками, розрахунок параметрів окремих ланок САК. Обсяг етапу - 30%, термін виконання 2-й тиждень після видачі завдання.

2.3 Складання рівняння руху САК. Обсяг 20%, термін виконання 3-й тиждень після видачі завдання.

2.4 Перевірка САК на стійкість. Обсяг 30%, термін виконання 4-й тиждень після видачі завдання.

2.5 Висновки за роботою. Обсяг етапу 10%, термін виконання 5-й тиждень після видачі завдання.

3 Методичні вказівки до виконання окремих розділів розрахунково-графічної роботи

3.1 На основі завдання описується робота САК. При цьому особлива увага приділяється технічним вимогам, що пред'являються до системи, засобів задоволення цих вимог, принципу побудови САК.

3.2 На основі принципової схеми складається структурна схема за типовими динамічними ланками з урахуванням всіх зовнішніх впливів (завдання і збудження ). Для правильного складання структурної схеми за ланками необхідно чітко представити роль і місце кожного елемента обладнання в системі автоматичного управління, а також вхідні і вихідні сигнали.

3.3 На основі даних в завданні визначаються коефіцієнти підсилення і сталі часу окремих ланок. Необхідний коефіцієнт підсилення одного з підсилювачів (електронного, напівпровідникового, магнітного) обчислюється за допомогою коефіцієнта підсилення розімкнутої системи, розрахованого на основі допустимої статичної похибки або добротності системи. При цьому необхідно мати на увазі, що задана статична похибка (якщо про це окремо не говориться) є сумарною - за завданням і збудженням. У деяких випадках коефіцієнт підсилення підсилювача визначається за умовами зворушення двигуна.

3.4 Записуються передаточні функції окремих ланок САК з вказівкою вихідних координат, а потім за відомими формулами теорії структурних схем визначаються передаточні функції розімкнутої та замкнутих систем за завданням і збудженням.

На основі передаточних функцій за завданням і збуренням замкнутої системи, записується диференціальне рівняння, що зв’язує вихідну координату із завданням і збуренням. Рекомендується перевірити розмірності сталих часу і коефіцієнтів підсилення ланок відповідно до прийнятих для них вхідних і вихідних координат.

3.5 Перевірку на стійкість здійснити за допомогою двох критеріїв, які задаються керівником. Дати порівняльну оцінку критеріїв стійкості з точки зору доцільності їх застосування в конкретному випадку.

3.6 Зробити висновки.