Министерство образования и науки Российской федерации.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова»

Кафедра «Автоматизированного электропривода и мехатроники»

Курсовая работа

По дисциплине: «Теория автоматического управления»

На тему: «Исследование двухконтурной системы автоматического регулирования»

Исполнитель: Гончаров А.К, студент 3 курса, группа ЭМБ-11

Руководитель: Белый А.В., кандидат технических наук, доцент

Работа допущена к защите «___»_____________ 2013г. _______________

Работа защищена «___»_____________ 2013г. С оценкой ____ _________

Магнитогорск 2013

Оглавление

1.Задание на курсовую работу 3

1.1.Объект регулирования 3

2.Исследование внутреннего контура двухконтурных 4

статических и астатических САР с последовательной коррекцией 4

2.1.Составление схемы оптимальной двухконтурной САР 4

2.2.Структурная схема внутреннего контура регулирования САР. 5

Определение передаточной функции регулятора внутреннего контура 5

2.3.Передаточные функции внутреннего оптимального замкнутого и разомкнутого контуров САР 7

2.3.1.Определение передаточной функции разомкнутой и замкнутой САР при изменении значения постоянной времени 8

2.4.Аналитический расчёт графиков переходных процессов оптимального внутреннего замкнутого контура 9

2.5.Построение логарифмических частотных характеристик внутреннего контура САР 15

3.Исследование двухконтурной статической сар с последовательной коррекцией 20

3.1.Расчёт регулятора внешнего контура САР. Составление структурной схемы двухконтурной САР 20

3.2.Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по управляющему и возмущающему воздействиям для выходной координаты внешнего и внутреннего контуров 22

4.Расчёт и исследование двухконтурной астатической САР с последовательной коррекцией 26

4.1.Исследование астатической двукратно интегрирующей САР по управляющему воздействию 27

4.2.Реакция астатической САР на возмущающее воздействие 29

5.Связи между прямыми показателями качества и частотными характеристиками 32

Вывод: 33

Список литературы: 34

Цель курсовой работы: Усвоение методов расчёта, анализа и синтеза линейных двухконтурных систем автоматического регулирования (в дальнейшем САР), построенных по принципу систем подчинённого регулирования с последовательной коррекцией.

1. Задание на курсовую работу

Задан объект регулирования (рис. 1). Далее необходимо:

– произвести построение и расчёт двухконтурной САР (статической и астатической).

– выбрать и рассчитать регуляторы в контурах регулирования

– выполнить построение ЛФЧХ и ЛАЧХ, а также кривых переходных процессов по управляющему и возмущающему воздействиях

– определить качество регулирования САР

Рис. 1 Объект регулирования

1. Объект регулирования

Заданный объект регулирования (в дальнейшем ОР) обладает следующими параметрами, при подстановке которых ОР приобретает вид, изображённый на рис. 2.

где – коэффициент усиления фильтра

где – коэффициент усиления апериодического звена

, где – малая постоянная времени фильтра

где – постоянные времени ОР

Рис. 2 Объект регулирования с заданными параметрами

гдепередаточная функция фильтра

передаточная функция апериодического звена первого порядка

передаточная функция идеального интегрирующего звена

Что касается ОР может быть принята схема, представленная на рис. 2. В составе ОР два апериодических звена первого порядка и одно идеальное интегрирующее звено. В данной работе под ОР понимается схема двигателя постоянного тока, получающего питание от преобразователя с постоянной времени , где является наименьшей среди постоянных времени. могут быть определены по параметрам двигателя.