МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

имени Ивана Федорова»

Институт Принтмедиа и информационных технологий

Кафедра информатики, вычислительной техники и автоматизации в медиаиндустрии

Курсовая работа

по дисциплине «Теория автоматического управления»

«Анализ и синтез линейной непрерывной системы автоматического управления по требуемым показателям качества»

Вариант № 94 (В)

Выполнил: Сердюк И.С.

Группа: ДЦатБ-2-1

Проверила: Винокурова О.А.

Москва 2014 Содержание

1. Функциональная схема системы управления и описание принципа ее работы в устройствах полиграфического производства………………………………………………...……3

2. Структурная схема системы управления, определение передаточной функции исходной замкнутой системы……………………………………………………………………………………6

3. Оценка устойчивости исходной системы управления с использованием критериев устойчивости Гурвица, Михайлова и Найквиста………………………………………………..…8

4. Расчет и построение асимптотических частотных характеристик и обоснование неустойчивости исходной системы (или недостаточности запасов устойчивости)………...…..13

5. Коррекция (последовательная) системы управления по требуемым показателям качества, определение передаточной функции корректирующей системы, построение ее ЛАЧХ и ЛФЧХ…………………………………………………………………………………………………17

6. Определение передаточной функции скорректированной системы управления……..…17

7. Оценка запасов устойчивости скорректированной системы управления по ЛАЧХ и ЛФЧХ…………………………………………………………………………………………………21

8. Оценка устойчивости скорректированной замкнутой системы управления………….....24

9. Оценка частотных показателей качества: резонансного пика, резонансной частоты и полосы пропускания…………………………………………………………………………………27

10. Оценка корневых показателей качества регулирования: быстродействия, степени устойчивости и степени колебательности скорректированной САР……………………………..28

11. Оценка качества регулирования, расчет коэффициентов ошибок скорректированной системы управления и построение графика статической ошибки………………………………..29

12. Расчет и построение весовой и переходной характеристик скорректированной САР и оценка прямых показателей качества системы…………………………………………………….32

13. Выводы о качестве регулирования в скорректированной системе………………………...35

14. Список использованной литературы…………………………………………………………35

1. Функциональная схема системы управления и описание принципа ее работы в устройствах полиграфического производства.

Рис.1.1. Структурная схема системы управления.

Неизменяемая часть структурной схемы системы управления:

Датчик W₁(s)

Исполнительный механизмW₂(s)

Объект управленияW₃(s)

Изменяемаячасть структурной схемы системы управления:

УПУ- усилительно-преобразующее устройство реализует алгоритм управления согласно требуемым показателям качества системы управления - запасу устойчивости по амплитуде (в пределах 10-30 дБ) и запасу устойчивости по фазе (в пределах 30-60 град). Изменением передаточной функции УПУW₄(s), т.е. последовательным включением корректирующего звена выполняется коррекция и синтез САУ.

Тип B. Система управления температурой раствора или среды.

Объектом управления в исследуемой системе автоматического управления является температура окружающей среды или жидкости. В зависимости от способа изоляции исследуемого объема: одноемкостная или двухемкостная - объект управления может иметь различное математическое описаниеW₃(s) соответственно: апериодическим звеном первого порядка либо апериодическим второго порядка.

Датчиком, регистрирующим сигнал о температуре окружающей среды или жидкости, поступивший с объекта, является термоэлемент. Его математическая модель может быть представлена инерционным звеномW₁(s).Исполнительным устройством, непосредственно выполняющим управление температурой окружающей среды или жидкости, является термонагреватель (ТЭН) с электрическим приводом. Математическая модель исполнительного механизма представляет собой реальное интегрирующее звено (интегрирующее и инерционное)W₂(s). [2]