Министерство образования и науки РФ
Казанский государственный технический университет
им. А.Н.ТУПОЛЕВА
В.И. Гаркушенко теория автоматического управления
Практическое руководство к выполнению курсовой работы
Казань 2010
УДК 681.51
Гаркушенко В.И. Теория автоматического управления: Практическое руководство к выполнению курсовой работы: Казань, 2010. 95с.
Пособие предназначено для выполнения курсовой работы по дисциплине «Теория автоматического управления» с использованием современного вычислительного пакета MATLAB 7.5.
Представленные в пособии программные файлы системы MATLAB 7.5. позволяют автоматизировать наиболее трудоемкие вычислительные операции, освобождая тем самым время для более полного теоретического исследования с использованием различных методов и расширения задачи синтеза, включающей синтез непрерывного и дискретного регуляторов.
Предназначено для студентов очного и заочного отделений специальностей 210100 – «Управление и информатика в технических системах», 181200 — «Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации», а также может быть использовано для других инженерных специальностей технических вузов.
Табл. 5. Ил. 47. Библиогр.: 31 назв.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 5
1.1 Cиловые системы автоматического управления 5
1.1.1 Исходные данные 8
1.1.2 Техническое задание 10
1.2 Содержание пояснительной записки 11
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 12
2.1 Расчет САУ в линейном приближении 13
2.2 Расчет САУ с учетом нелинейности 15
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 17
3.1 Введение 17
3.2 Математическое описание функциональных элементов 22
3.2.1 Генератор постоянного тока 24
3.2.2 Тахогенератор 27
3.2.3 Электромашинный усилитель 28
3.2.4 Двигатель постоянного тока 34
3.3 Определение передаточных функций замкнутых систем 36
3.4 Определения коэффициента усиления электронного усилителя 39
3.5 Построение области устойчивости по коэффициенту усиления 40
3.5.1 Алгебраический метод построения области устойчивости 40
3.5.2 Частотный метод построения области устойчивости 43
3.6 Построение ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы и определение запасов устойчивости замкнутой системы 48
3.7 Построение переходной характеристики замкнутой системы 58
3.8 Синтез последовательной коррекции с помощью ЛАХ и ЛФХ 59
3.9 Электрическая схема корректирующего устройства 76
3.10 Синтез дискретного корректирующего устройства 80
3.10.1 Приближенный синтез дискретного корректирующего устройства 81
3.10.2 Синтез дискретного корректирующего устройства частотным методом 86
3.11 Определение параметров автоколебаний 95
3.12 Исследование системы на абсолютную устойчивость 103
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 108
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Корректирующие цепи 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Коэффициенты гармонической линеаризации нелинейных характеристик 113
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Справочные данные 116
Введение
В связи с повышением требований к уровню подготовки специалиста и широким использованием современных вычислительных средств, в практическом руководстве переработаны и дополнены методические указания по статическому и динамическому расчету одномерных типовых САУ, используемых в учебном процессе на кафедре «Автоматика и управление» [28, 29].
Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов очного и заочного отделений специальностей 210100 – «Управление и информатика в технических системах», 181200 — «Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации», а также может быть использовано для других инженерных специальностей технических вузов.. Целью практического руководства является закрепление теоретических знаний по дисциплине «Теория автоматического управления» и приобретение практических навыков по проектированию САУ с использованием современного вычислительного пакета MATLAB 7.5.
Для облегчения самостоятельной работы по каждому пункту задания приводятся постраничные ссылки на литературу, при этом для выполнения расчетов в курсовой работе не требуется дополнительных сведений. Представленные в пособии программные файлы системы MATLAB 7.5. позволяют автоматизировать наиболее трудоемкие вычислительные операции, освобождая тем самым время для более полного теоретического исследования с использованием различных методов и расширения задачи синтеза, включающей синтез непрерывного и дискретного регуляторов.
Учитывая, что программные средства системы MATLAB являются вспомогательными для выполнения курсовой работы, необходимые программные файлы могут быть скопированы из электронной версии пособия, а также взяты из его приложения.