Омский государственный технический университет

Факультет информационных технологий и компьютерных систем

Кафедра «Автоматизация и робототехника»

Расчётно-пояснительная записка к домашнему заданию по дисциплине «Теория автоматического управления»

Задание №1

«Выбор регулятора в системе автоматического регулирования уровня с использованием программы classic 3.0.1»

Вариант 10 (блок 1)

Проверил:

доцент, канд. техн. наук.

_____________А.В. Федотов

“___”_______________2010 г.

Выполнил: ст. гр. А-417

____________А.И.Чугальская

“___”_______________2010 г.

Омск 2010

1. Цель работы и используемые средства

Целью данной работы является выбор регулятора для системы автоматического регулирования уровня и определение его настроек с применением ЭВМ, с установленной на нее программой для анализа и синтеза линейных систем автоматического управления Classic 3.01.

2.Исходные данные

Система автоматического регулирования уровня, в состав которой входят объект регулирования, измерительный преобразователь и исполнительный механизм, параметры которых приведены в таблице 1.

Таблица 1

Элемент системы	Тип элемента	Параметры элемента
Объект регулирования	Астатический	kОБ =16,9
Измерительный преобразователь	Колебательный	KИП =46 Т1 = 0,035 с Т2 = 0,019 с
Исполнительный механизм	Инерционный	kИМ =0,188 ТИМ =18,2 с

3. Математическая модель системы

3.1 Функциональная схема системы

При построении математической модели системы регулирования уровня воспользуемся структурным методом. Для этого составим функциональную схему системы, в которой каждый из элементов будет представлен типовым структурным звеном. Полученная функциональная схема представлена на рисунке 1, где Р – регулятор, ИМ – исполнительный механизм, Об – объект регулирования, ИП – измерительный преобразователь.

Рисунок 1. Функциональная схема системы регулирования уровня

3.2 Описание элементов системы передаточными функциями

Объект регулирования представлен элементом астатического типа (см. табл.1), поэтому опишем его астатическим типовым звеном. Тогда передаточная функция будет иметь вид передаточной функции астатического звена:

,

(1)

где – коэффициент усиления объекта регулирования,

Измерительный преобразователь в системе представлен элементом колебательного типа, поэтому и его можем описать колебательным типовым звеном. Его передаточная функция будет иметь следующий вид:

,

(2)

где –коэффициент усиления измерительного преобразователя, ,–постоянные времени измерительного преобразователя.

Поскольку исполнительный механизм представлен в системе элементом инерционного типа, то его опишем инерционным звеном, передаточная функция которого имеет следующий вид:

,

(3)

где – коэффициент усиления исполнительного механизма.