3 Оформление расчетно-пояcнительной записки
Оформление текста расчетно-пояснительной записки должно соответствовать ГОСТ 2.105-95
Первый лист пояснительной записки - титульный, второй - задание на курсовую работу. Оба листа выполняют по форме, приведенной в [5]. Третий лист - содержание.
Текст пояснительной записки выполняют на листах формата А4 (210х297 мм). Листы должны иметь штамп для текстовых документов (форма 2а, ГОСТ 2.104-68). Рамку выполняют чернилами, пастой или тушью черного цвета.
Текст следует писать разборчиво чернилами или пастой. Допускается либо черный, либо синий цвет текста.
В пояснительной записке должны быть следующие разделы:
- введение;
- анализ характеристик и качества нескорректированной системы;
- синтез корректирующих устройств;
- анализ качества скорректированной системы;
- выводы;
- список литературы.
Основное содержание пояснительной записки составляют расчеты. Они должны быть представлены в порядке, указанном в задании. По каждому разделу расчета сначала необходимо указать, какой метод расчета будет использован и по каким соображениям он выбран. Затем последовательно проводить расчет с краткими, но содержательными обоснованиями и пояснениями его этапов.
Все формулы расчета следует нумеровать для удобства ссылки в каждом последующем разделе на результаты предыдущего.
Каждую формулу сначала нужно написать в буквенном виде. Затем подставить значения (буквенные или численные) всех величин и дать результат подсчета с указанием единицы измерения. В примечаниях к формуле необходимо объяснить все вновь введенные обозначения.
При построении различных зависимостей (например, амплитудно-частотной, фазо-частотной, вещественно-частотной характеристик, переходной функции и т.д.) промежуточные расчеты необходимо сводить в таблицу. При этом графики целесообразно выполнять на миллиметровой бумаге и четко наносить на графиках точки, по которым построена каждая кривая.
Все рисунки, графики и таблицы нумеруются арабскими цифрами сквозной нумерацией и должны содержать наименования и пояснительные подписи. Например, “Рисунок 1 - Схема следящей системы”, и “Таблица 1 - Исходные данные к расчету”. При ссылках на рисунок или таблицу следует писать: “в соответствии с рисунком 1”, “ ... согласно значениям из таблицы 2” и т.п.
Список литературы оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД [5] и составляется в том порядке, в каком ссылки на тот или иной литературный источник появлялись в тексте. В тексте ссылка на литературу дается в квадратных скобках. Например, [9].
Вся расчетно-пояснительная записка, включая графики, брошюруется в твердой или полутвердой обложке.
Список литературы
1.Теория автоматического управления: Учеб. для вузов по спец. “Автоматика и телемеханика”, в 2-х ч. Ч.1 Теория линейных систем автоматического управления/Н.А.Бабаков, А.А.Воронов, А.А.Воронова и др. Под ред. А.А.Воронова - 2-е изд.перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 367 с.
2.Бесекерский В.А., Попов Б.П. Теория систем автоматического управления. - М. Наука, 1976. - 605 с.
3.Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования: Уч.пособие для вузов по спец. “Автоматика и телемеханика”, “Электронные вычислительные машины”, “Информационно-измерительная техника” - 2-е изд.перераб. и доп. - Киев, Выща шк., 1988.- 430 с.
4.Соколов Н.И. Аналитический метод синтеза линеаризованных систем автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1968. - 328 с.
5. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов для студентов специальностей 210300 - “Роботы и робототехнические системы”, 220200 - “Автоматизированные системы обработки информации и управления”, 210100 - “Управление и информатика в технических системах/Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост. Р.Г.Валеева, Ю.В.Старцев. Уфа, 1997.- 42 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Нормированные передаточные функции
и законы распределения нулей и полюсов
нормированных передаточных функций
Нормированные передаточные функции для простейших статических и астатических систем имеют следующий вид:
- для статических систем (=0)
Фн(p)=
;
(A.1)
где k - коэффициент усиления разомкнутой системы;
- для астатических систем с =1
Фн(р)=
;
(A.2)
- для астатических систем с =2
Фн(р)=
;
(A.3)
- для астатических систем с =3
Фн(р)=
;
(A.4)
где - требуемый порядок астатизма.
Законы распределения нулей и полюсов нормированной передаточной функции выбираются в зависимости от технических требований, предъявляемых к проектируемой системе автоматического управления.
Если система должна быть статической или обладать астатизмом первого порядка, то нормированная передаточная функция выбирается в виде (А.1) и (А.2) соответственно. В этом случае законы распределения полюсов определяются одним из следующих условий:
а) минимальным временем регулирования, которое получается при некратном распределении комплексных полюсов. Все комплексные корни и один вещественный (при n нечетном) располагаются на одинаковом расстоянии от мнимой оси; мнимые части корней образуют арифметическую прогрессию с разностью и первым членом прогрессии также . Существует оптимальное отношение =/, которому соответствует наименьшее время регулирования. Коэффициенты характеристического уравнения для этого случая приведены в таблице А.1, графики переходных процессов - на рисунке А.1;
б) критическим затуханием переходного процесса (при кратном распределении комплексных корней), которое по данным таблицы А.2 получается при коэффициенте демпфирования =0,75. Графики переходных процессов для данного распределения приведены на рисунке А.2;
в) максимальной степенью устойчивости системы управления, которая обеспечивается кратным распределением вещественных корней. При этом коэффициенты характеристического уравнения являются коэффициентами бинома Ньютона:
(р+1)n=pn+A1pn-1+...+An-1p+1; (A.5)
их значения для различных степеней n приведены в таблице А.3, а переходные характеристики - на рисунке А.3.
Если система автоматического управления должна обладать астатизмом выше первого порядка, то передаточная функция будет иметь нули.
При передаточной функции вида (А.3) с одним нулем рекомендуется располагать полюсы на вещественной отрицательной полуоси по арифметической прогрессии. При передаточной функции вида (А.4) с двумя нулями - по геометрической прогрессии. В таблицах А.4 и А.5 приведены коэффициенты уравнения для указанных распределений корней. На рисунка А.4 и А.5 для этих случаев показаны переходные процессы.
Таблица 2 - Характеристики автопилотов
Тип |
ПФ кор-щих устр-в |
Примечание |
||
автопилота |
W4(s) |
W6(s) |
W7(s) |
|
с жесткой обратной связью (Ж.О.С.) |
К4 |
К6 |
0 |
W3(s) - ПФ скоростной О.С. автопилота |
без обратной связи |
0 |
К6 |
К7S |
W4(s) - ПФ о.с. по углу поворота исполнительного двигателя |
изодромный А |
|
К6 |
0 |
W6(s) - ПФ о.с. по первой производной угла тангажа (атаки) |
изодромный В |
|
|
0 |
W7(s) - ПФ о.с. по второй производной угла тангажа (атаки) |
Таблица 3 — Требуемые показатели качества (тема А)
Вариант |
Макси- мальная скорость слежения
|
Макси- Мальная Ускоре- Ние слеж.
|
Допусти- мая ошибка доп |
Время переход- ного процесса tp |
Величи- на пере- реч. |
Запас уст-ти по фазе |
|
град/с |
Град/с2 |
град |
с |
% |
град |
1 |
5 |
2 |
0,25 |
1 |
0 |
|
2 |
10 |
2 |
0,5 |
1,5 |
5 |
|
3 |
12 |
5 |
0,6 |
2,0 |
10 |
|
4 |
20 |
3 |
0,75 |
2,5 |
15 |
|
5 |
50 |
10 |
1,0 |
3,0 |
20 |
|
6 |
40 |
5 |
0,8 |
|
|
60 |
7 |
30 |
6 |
0,3 |
|
|
50 |
8 |
25 |
1,0 |
0,4 |
|
|
40 |
9 |
60 |
20 |
1,0 |
|
|
45 |
10 |
70 |
10 |
1,0 |
|
|
30 |
Таблица А.2 - Критическое затухание переходного процесса
cте- пень n |
Коэффициенты полинома знаменателя нормированной передаточной функции |
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
1,5 |
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
2,5 |
|
2,5 |
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
1 |
|
3 |
|
4,25 |
|
3 |
|
1 |
|
|
5 |
|
1 |
|
4 |
|
7,25 |
|
7,25 |
|
4 |
|
1 |
|
6 |
1 |
|
4,5 |
|
9,25 |
|
12,375 |
|
9,25 |
|
4,5 |
|
1 |
Таблица А.3 - Максимальная степень устойчивости
Степень n |
Коэффициенты полинома знаменателя нормированной передаточной функции |
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
3 |
|
3 |
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
1 |
|
4 |
|
6 |
|
4 |
|
1 |
|
|
5 |
|
1 |
|
5 |
|
10 |
|
10 |
|
5 |
|
1 |
|
6 |
1 |
|
6 |
|
15 |
|
20 |
|
15 |
|
6 |
|
1 |
Таблица А.4 - Расположение вещественных полюсов по арифметической прогрессии
Сте-пень n |
Первый член прог-рессии |
Разность прогре-ссии |
Коэффициенты полинома знаменателя нормированной передаточной функции |
||||||||||||
1 |
1,0 |
- |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
0,5 |
1,5 |
|
|
|
|
1 |
|
2,5 |
|
1 |
|
|
|
|
3 |
0,183 |
1,517 |
|
|
|
1 |
|
5,1 |
|
6,35 |
|
1 |
|
|
|
4 |
0,098 |
1,138 |
|
|
1 |
|
7,22 |
|
16,3 |
|
11,83 |
|
1 |
|
|
5 |
0,063 |
0,867 |
|
1 |
|
9 |
|
29 |
|
38 |
|
18 |
|
1 |
|
6 |
0,039 |
0,717 |
1 |
|
11 |
|
45,8 |
|
92,3 |
|
82,3 |
|
27,7 |
|
1 |
Таблица А.5 - Расположение вещественных полюсов по геометрической прогрессии
Сте-пень n |
Первый член прог-рессии |
Знамена-тель прог-рессии |
Коэффициенты полинома знаменателя нормированной передаточной функции |
||||||||||||
1 |
- |
- |
|
|
|
|
|
- |
|
- |
|
|
|
|
|
2 |
- |
- |
|
|
|
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
|
|
3 |
0,182 |
5,5 |
|
|
|
1 |
|
6,7 |
|
6,7 |
|
1 |
|
|
|
4 |
0,185 |
3,08 |
|
|
1 |
|
7,9 |
|
|
|
7,9 |
|
1 |
|
|
5 |
0,0755 |
3,63 |
|
1 |
|
18 |
|
69 |
|
69 |
|
18 |
|
1 |
|
6 |
0,038 |
3,7 |
1 |
|
26 |
|
251 |
|
485 |
|
251 |
|
26 |
|
1 |