ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра физики твердого тела

Методические указания

к выполнению и оформлению

лабораторной работы № 7 по дисциплине «Системы автоматического регулирования и управления» для студентов специальности 140401 «Техника и физика низких температур» очной формы обучения

Составитель канд. физ.-мат. наук К.Г. Королев

УДК 621.38

Методические указания к выполнению и оформлению лабораторной работы № 7 по дисциплине «Системы автоматического регулирования и управления» для студентов специальности 140401 «Техника и физика низких температур» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. К.Г. Королев. Воронеж, 2011. 29 с.

В методических указаниях сформулированы предварительное и рабочее задания на лабораторные работы, методические рекомендации и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов 4-5 курса очной формы обучения. Они будут полезны студентам при выполнении лабораторных работ и углубленном изучении лекционного материала.

Методические указания подготовлены в электронном варианте в текстовом редакторе Microsoft Office 2010 и содержатся в файле lab7.docx.

Табл. 2. Ил. 9. Библиогр.: 1 назв.

Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. В.А. Юрьев

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. Ю.Е. Калинин

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2011

Лабораторная работа № 7

Переоборудование непрерывного регулятора

Теоретическая часть

Задача переоборудования

Классические методы синтеза позволяют построить непрерывный регулятор, который описывается передаточной функцией или соответствующим дифференциальным уравнением. Для непосредственной реализации такого регулятора можно использовать различные аналоговые элементы, в том числе и электронные (RC-цепочки, операционные усилители и т.п.).

В то же время в современных системах управления законы регулирования чаще всего реализуются с помощью бортового цифрового компьютера или микроконтроллера. При этом

• отсутствует дрейф параметров элементов регулятора (их изменение со временем, при изменении давления, температуры и т.п.);

• компьютер позволяет реализовывать достаточно сложные алгоритмы управления, в том числе и адаптивные, что крайне трудно сделать на базе аналоговой техники;

• для перестройки алгоритма управления не требуется менять аппаратуру, а надо просто заменить программу обработки данных.

Цифровые вычислительные устройства представляют собой элементы дискретного действия. Они периодически выполняют измерения входного сигнала и расчет нового управляющего воздействия. Период, через который эти операции повторяются, называется интервалом квантования и обозначается через .

На цифровых компьютерах нельзя напрямую реализовать управляющее устройство, которое описывается дифференциальным уравнением в непрерывном времени. Задача переоборудования состоит в том, чтобы заменить спроектированный непрерывный регулятор цифровым устройством так, чтобы сохранить все существенные свойства непрерывной системы (устойчивость, качество, подавление постоянных возмущений).