БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ
КАФЕДРА УИТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
Теория автоматического управления
Исследование устойчивости линейных и нелинейных систем
автоматического управления
Выполнил ст. гр. УИТ-41
Сербаев В.В.
Принял доцент каф. УИТ
Скоробогатова Т.Н. _______
“______” ___________2003
2
003
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Часть 1 Линейная сау 4
1 Техническое задание 4
2 Упрощение структурной схемы САУ 4
3 Анализ устойчивости САУ 6
4 Построение переходных характеристик 7
4.1 Построение АЧХ 8
4.2 Построение ФЧХ 8
4.3 Построение АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ системы 9
4.4 Построение графика переходного процесса 10
5 Анализ качества управления 11
Вывод 12
Часть 2 Нелинейная сау 13
1 Техническое задание 13
2 Упрощение структурной схемы САУ 13
3 Построение фазового портрета 14
Вывод 17
Список используемой литературы 18
Введение
Построение систем автоматического управления требует создания качественных регуляторов. Данная задача является первостепенной в любой САУ. Построение качественного регулятора требует создание такой системы, которая была бы устойчивой при некотором изменении внешних факторов и внутренних процессов.
В выполняемой курсовой работе предлагается исследовать линейную и нелинейную систему и ознакомится с влиянием нелинейных узлов на работу регулятора.
В ходе контрольной работы будет проведено упрощение системы, определена ее устойчивость и найдены основные характеристики качества управления. Данные операции будут проделаны для линейной и нелинейной САУ. Будет показано как влияет введение в регулятор нелинейных узлов, и определен положительный (отрицательный фактор) данных узлов в системе. В ходе выполнения курсовой работы будет построен фазовый портрет, который является отражением работы нелинейной системы. Будет сделан вывод по каждой из систем и внесены предложения.
Вариант № 44
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ САУ
1 Техническое задание
И
сходная
Рисунок САУ изображена на рисунке 1
Рисунок 1
Передаточные функции звеньев:
W1(p)=38;
W2(p)=
;
W3(p)=0.74;
W4(p)=0.74;
W5(p)=
;
W6(p)=
;
W7(p)=
;
W8(p)=
;
W9(p)=16.3;
W10(p)=
2 Упрощение структурной схемы сау
Т
ребуется
изменить передаточную функцию W3(p)
или W4(p),
чтобы суммарная функция была ненулевой.
Требуется добавить звено к W8(p)
( дифференцирующее звено), чтобы снять
интегрирующую составляющую, тем самым
итоговое звено будет устойчивым. Проведя
преобразования, получим схему 2.
Рисунок 2
Обозначение: W11(p)=2, W12(p)=p.
Упростим:
Рисунок 3
Обозначение:
W13(p)=W1(p)*W2(p)=
38*
=
W14(p)=W11(p)*W3(p)=2*0.74=1.48
W15(p)=W12(p)*W8(p)=p*
=
W16(p)=W5(p)+W6(p)-W7(p)=
+
-
=
Упростим далее:
Рисунок 4
Обозначение: W17(p)=W14(p)-W4(p)=1.48-0.74=0.74
W18(p)=W15(p)+W16(p)=
+
=
Рисунок 5
Обозначение:
W19(p)=W13(p)*W17(p)*W18(p)=
*0.74*
=
=
Рисунок 6
Обозначение:
W20(p)=
=
Упростим схему:
Рисунок 7
Обозначение:
W21(p)=W20(p)*W9(p)=
