
- •Введение
- •Анализ объекта управления
- •Исходные данные
- •Симуляция автономной системы
- •Линеаризация дифференциальных уравнений
- •Синтез регулятора состояния
- •Синтез наблюдателя состояний
- •Динамический регулятор
- •Оценка области притяжения положения равновесия
- •Синтез системы стабилизации частотным методом
- •Цифровое управления
- •Построение цифрового контроллера на основе частотного метода
- •Приложения
МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Факультет КТИ
Кафедра АПУ
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине "Теория автоматического управления"
СИНТЕЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВЕРНУТЫМ МАЯТНИКОМ НА КАРЕТКЕ
Работу выполнил:
А. К. Абрамова, С. К. Иванов
Группа: 0392
Преподаватель:
Д. Х. Имаев
Санкт-Петербург
2024
Содержание
1. |
Введение |
3 |
|
2. |
Анализ объекта управления |
4 |
|
|
2.1. |
Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
|
2.2. |
Симуляция автономной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
|
2.3. |
Линеаризация дифференциальных уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |
3. |
Синтез системы автоматической стабилизации методом пространства |
|
|
|
состояний |
8 |
|
|
3.1. |
Синтез регулятора состояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
8 |
|
3.2. |
Синтез наблюдателя состояний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
9 |
3.3.Динамический регулятор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4.Оценка области притяжения положения равновесия . . . . . . . . . . . . . 10
4. |
Синтез системы стабилизации частотным методом |
13 |
|
5. |
Цифровое управления |
19 |
|
|
5.1. |
Построение цифрового контроллера на основе частотного метода . . . . . |
19 |
|
5.2. |
Устойчивость цифровой системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
20 |
6. |
Приложения |
21 |
2
1. Введение
Динамические модели перевернутых маятников различной конфигурации используют-
ся в научных публикациях для сравнения методов синтеза алгоритмов автоматической стабилизации, а также в учебном процессе технических университетов в качестве на-
глядных примеров неустойчивых объектов. Отмечается, что многозвенные переверну-
тые маятники служат примерами шагающих роботов, ракет на старте, нескольких барж,
которых толкает буксир и т. д. и т. п.
Целью курсового проектирования является освоение методов моделирования, анали-
за и синтеза систем автоматического управления с помощью современных инструмен-
тальных средств. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
•построить нелинейную математическую модель объекта управления;
•провести анализ объекта методом компьютерной имитации;
•провести анализ устойчивости, управляемости и наблюдаемости объекта по лине-
аризованной модели;
•синтезировать регуляторы методом пространства состояний;
•синтезировать регуляторы частотным методом;
•провести анализ нелинейных систем управления;
•выбрать алгоритмы цифрового управления непрерывным объектом.
3