6. Техническое задание на проектирование

Цель проектирования. В предложенных для проектирования системах управления (п.п.1-5) заданны параметры неизменной части системы, состоящие из объекта управления и измерительных устройств. Целью проектирования является нахождение уравнений и параметров регулятора (изменяемой части) так, чтобы замкнутая система была асимптотически устойчивой и удовлетворились требования к качеству регулирования.

Показатели качества. Качество регулирования оценивается показателем статической или динамической (следящая система ) точности (), быстродействием () , и одним из частотных показателей качества (M либо R) , выражающим запасы устойчивости системы. При этом заданные в исходных данных параметры определяют предельно-допус-тимые значения соответствующего показателя, а значение определяет желаемое время регулирования (быстродействие).

Особые условия. Закон управления (регулятор) должен быть определен в двух видах – в аналоговой форме (непрерывный регулятор) и в виде алгоритма работы БЦВМ (цифровой регулятор), включенной в контур регулирования с помощью ЦАП и АЦП. В обоих случаях регулятор должен принадлежать к классу физически реализуемых и устойчивых динамических систем .

При нахождении дискретного регулятора следует считать, что ЦАП и АЦП работают синхронно с периодом дискретности h = 0.1сек. (для всех вариантов), и выдача рассчитанного после съема информации управления произойдет с запаздыванием на один такт.

Реализация регулятора. После определения модели непрерывного регулятора необходимо составить принципиальную схему для его реализации с использованием аналоговых средств микроэлектроники. При этом вопросы электрического согласования регулятора с измерительными и исполнительными устройствами системы управления предметом данного задания не являются.

Реализация дискретного закона управления на БЦВМ производится программными средствами, поэтому в рамках данного задания следует ограничиться представлением алгоритма работы БЦВМ с помощью разностных уравнений в форме Коши или вход – выход.

Методические указания по выполнению работы

Предложенные в предыдущем разделе задания по своему содержанию близки к реальным инженерным разработкам автоматических систем подобного рода. Поэтому с момента получения задания отношения между преподавателем и студентом можно рассматривать как отношения между заказчиком и исполнителем некоторой научно – исследовательской работы, содержание которой определяется исходными данными и техническим заданием на проектирование.

В соответствии с таким подходом вся работа разбивается на несколько этапов, определяется содержание этих этапов и сроки их выполнения (календарный план). Что касается данной курсовой работы, то предложенное здесь техническое задание естественным образом предполагает проведение исследований (выполнение работы) в следующей последовательности:

– составление и анализ математической модели объекта управления и структурной схемы системы;

– исследование возможности решения задачи с помощью простейшего (статического) регулятора;

– синтез и реализация непрерывного закона управления, удовлетворяющего требованиям технического задания;

– анализ замкнутой системы управления с непрерывным регулятором;

– синтез и анализ системы управления с цифровым регулятором.

Каждый из этих этапов представляет собой логически завершенный раздел курсовой работы. В этом смысле перечисленные тематические разделы могут служить этапами календарного плана и составляют обязательное содержание пояснительной записки – отчета о проделанной НИР.

С другой стороны, методы решения конкретных задач, составляющих содержание этапов данной работы, не устанавливаются, а являются предметом самостоятельного выбора исполнителем. В связи с этим, приводимые ниже указания к выполнению разделов курсовой работы носят, как правило, рекомендательный характер.