17

Вариант 18

- передаточная функция неизменной части системы.

- задающее воздействие

Цель и задачи курсовой работы.

Цель курсовой работы – приобрести навыки практического расчета систем автоматического регулирования (САР) по заданным показателям качества регулирования, закрепить знания, полученные при изучении курса “Теория автоматического управления”.

Задача проектирования САР, отвечающей заданным показателем качества регулирования, называется задачей синтеза САР. При известной передаточной функции объекта регулирования и заданных показателях качества решение задачи синтеза сводиться к определению вида и параметров передаточной функции корректирующего звена, выбору устройства для его физической реализации, его схемы и расчету численных значений ее параметров. В электрических и электронных САР в качестве КЗ используются, как правило, пассивные электрические цепи в виде RC-контуров.

Синтез САР заключается в том, что под заданную неизменную часть и заданные параметры переходного процесса и установившуюся ошибку системы подбирают схему и рассчитывают параметры корректирующего контура. Наиболее просто эта задача решается методом логарифмических частотных характеристик (ЛЧХ). Метод синтеза с помощью ЛЧХ подходит только для минимально-фазовых систем, передаточные функции которых не имеют нулей и полюсов, лежащих в правой полуплоскости.

Передаточную функцию КЗ можно представить в виде

1. Постановка задачи.

Для разработки задаются: передаточная функция неизменной части системы регулирования , задающее воздействие ,численное значение статической ошибки, времени регулирования и перерегулирование .

Задающее воздействие имеет вид:

По исходным данным нужно определить передаточную функцию корректирующего звена, которое необходимо ввести в структурную схему САР для достижения заданных показателей качества, выбрать электрическую схему корректирующего звена и рассчитать ее параметры.

Для реализации управления на базе ЭВМ необходимо получить дискретную передаточную функцию корректирующего звена и привести алгоритм управления в дискретном виде.

3. Определение коэффициента передачи и степени астатизма системы

Выражения ошибки для задающего воздействия :

Чтобы ошибка не превышала заданного значения, должны соблю­даться условия:

4. Построение логарифмических характеристик располагаемой части системы.

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ при заданной передаточной функции производим следующим образом:

Записываем передаточную функцию располагаемой части систе­мы . Она будет иметь вид:

Определяем сопрягающие частоты и записываем их в порядке возрастания.

Тогда передаточная функция располагаемой части систе­мы

Производим разметку логарифмической шкалы частот (оси абс­цисс) в соответствии с законом (в декадах) и шкалы амплитуд (оси ординат) в дБ.

Разметив шкалу частот, откладываем на ней частоты .

Вычисляем ординату ЛАЧХ на частоте , т.е. находим дБ и откладываем ее на вертикали= 1. Через полученную точку проводим низкочастотную асимптоту ЛАЧХ, представляющую собой припрямую с наклоном - 40 дБ/дек для астатической системы второго порядка.

В точке пересечения этой прямой с вертикалью наклон ЛАЧХ изменяется в зависимости от того, к какому звену относится частота . При апериодическом звене наклон следующей асимп­тоты изменяется на -20 дБ/дек, а при форсирующем - на +20 дБ/дек. В каждой следующей точке соп­ряжения наклон изменяется по этим же правилам.