Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский государственный технологически университет

Кафедра АППиЭ

Курсовая работа на тему: ''Синтез непрерывной системы управления''

Выполнил:

Студент ф-та ХТиТ

3 курс,4группа

Проверил:

Кузьмицкий И.Ф.

Минск

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………

1.Выбор структуры регулирования и расчёт параметров наст-

ройки……………………………………………………………..

2.Моделирование характеристик расчётной системы

3.Расчёт компенсатора по каналу воздействия………………..

4.Моделирование динамических характеристик с учетом ком-

пенсатора………………………………………………………….

5.Исследование системы управления с учётом нелинейности...

6.Настройка параметров регулирования нелинейной системы..

Заключение

Литература

Введение.

В этом курсовом проекте мы выбираем структуру регулирования и расчет параметров настройки, моделирование характеристик расчётной системы, расчёт компенсатора по каналу воздействия, моделирование динамических характеристик с учётом компенсатора, настройка параметров регулирования нелинейной системы…

Задача синтеза возникает при проектировании системы автоматического регулирования, заключается в таком выборе структурной схемы и технических средств ее реализации, при котором обеспечиваются требуемые динамические и эксплуатационные свойства всей системы в целом. Синтез- лишь первый этап проектирования и создания системы.

В зависимости от вида исходных данных, принимаемых при проектировании системы, к задачам синтеза можно подходить с различных точек зрения. Если имеется возможность достаточно полной свободы выбора структуры и параметров в пределах физической реализуемости и с учетом наложенных ограничений, то решается задача синтеза оптимальной системы регулирования.

Под оптимальностью понимаются наилучшие свойства системы в смысле некоторого критерия оптимальности (например, наилучшее быстродействие, минимальная ошибка в переходном процессе и т.п.)

Задачи синтеза систем регулирования можно разбить на две группы. В задачах первой группы задается только объект управления и требуется определить закон функционирования регулятора в целом; при этом обычно предполагается, что полученные при расчетах свойства регулятора могут быть технически реализованы с необходимой точностью. Задачи рассматриваемого типа возникают, например, при синтезе систем регулирования промышленных непрерывно функционирующих объектов (парогенераторов, электростанций, химических реакторов, нагревательных печей и т.п.).

В задачах второй группы в понятие синтеза вкладывается еще более узкий смысл; при этом рассматриваются задачи выбора и расчета параметров специальных корректирующих устройств, обеспечивающих заданные статические и динамические характеристики системы. При этом предполагается, что функциональные основные элементы системы (исполнительные, усилительные и измерительные устройства) уже выбраны в соответствии с техническим заданием и вместе с объектом регулирования представляют собой неизменяемую часть системы. Такая задача чаще всего возникает при проектировании различного рода следящих систем.

В настоящее время разработано большое число в основном приближенных методов синтеза корректирующих устройств. Наибольшее распространение в инженерной практике получили графоаналитические методы синтеза, основанные на построении инверсных и логарифмических частотных характеристик разомкнутой системы. При этом широко используются косвенные оценки качества переходного процесса: запас по фазе, запас по модулю, коллебательность, частота среза, которые можно непосредственно определить по частотным характеристикам.

К другой группе относятся аналитические методы синтеза. Для них находится выражение, аналитически связывающее качества с параметрами корректирующего устройства, и определяются значения параметров, соответствующих экстремальному значению функции. К этим методам относится синтез по интегральным критериям качества переходного процесса, а также по критерию среднеквадратичной ошибки.

Задача синтеза противоположна задаче анализа. Если при анализе структура и параметры заданы, а ищут поведение системы в заданных условиях, то в данной задаче задание и цель меняются местами.

Существуют методы синтеза, при которых задается кривая переходного процесса. Однако реализация систем с переходным процессом, заданным чрезмерно жёстко, как правило, оказывается весьма трудной: система получается неоправданно сложной и зачастую нереализуемой. Поэтому более распространен метод задания более грубых качественных оценок, таких, как перерегулирование и время регулирования или же показатель колебательности, при которых сохраняется большая свобода в выборе детальной формы кривой переходного процесса. В данной работе мы синтезируем систему, исходя из желаемого показателя колебательности М, физическое значение которого представляет собой наибольшее отношение амплитуды установившегося выходного колебания к амплитуде входного колебания.

Динамические характеристики объектов обычно могут быть аппроксимированы некоторыми типовыми зависимостями. Это позволяет все возможное разнообразие требуемых законов регулирования свести к нескольким так называемым типовым законам регулирования, которые в подавляющем большинстве случаев используются на практике. Соответственно проблема синтеза системы регулирования с этой точки зрения сводится лишь к выбору подходящего регулятора с типовым законом регулирования и определению оптимальных значений варьируемых параметров (так называемых параметров настройки) выбранного регулятора.

Применение современных средств вычислительной техники снимает трудности, связанные с непосредственным решением дифференциальных уравнений и построением переходных процессов. В связи с этим наблюдается тенденция решать задачу синтеза не приближенными методами, а путем направленного перебора решений исходной системы дифференциальных уравнений при вариации интересующих исследователя параметров корректирующего устройства. Этот метод синтеза системы автоматического управления сводится к задаче поиска, причем основные трудности здесь связаны с разработкой такой программы или алгоритма, с помощью которого можно было бы наискорейшим способом найти самые выгодные параметры настройки системы .