Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова»

Кафедра

Управления и информатики в технических системах

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По курсу: «Идентификация и моделирование НСАУ»

Тема: «Идентификация и моделирование нелинейной системы

электромеханического следящего привода с трехпозиционным реле»

Выполнил: студент гр. РТЭ-09-10

Иванов А. А.

Руководитель: Шунчев Н. В.

Чебоксары – 2010

Оглавление

1. Введение………………………………………………………………………………….3

2. Описание работы системы………………………………………………………………5

3. Составление дифференциальных уравнений замкнутой нелинейной САУ................8

4. Построение фазового портрета системы……………………………………………….9

5. Исследование нелинейной САР при входном воздействии………………………….12

6. Гармоническая линеаризация нелинейности………………………………………….14

7. Влияние параметров ЛЧ и НЭ на процессы в ЗНСАУ……………………………….17

8. Построение диаграммы качества………………………………………………………22

9. Заключение………………………………………………………………………………25

10. Список используемой литературы……………………………………………………..26

Введение.

Теория автоматического управления – это наука занимающаяся изучением разнообразных систем автоматического управления и регулирования, математическим описанием, моделированием таких систем с целью изучения их свойств, характеристик. Теория автоматического управления включает следующие основные разделы:

а) теория линейных систем автоматического регулирования, где рассматриваются вопросы составления и линеаризации исходных уравнений движения и типовые динамические звенья, излагаются возможные подходы, которые используются при анализе систем регулирования.

б) теория особых линейных систем, к которым относятся системы с переменными параметрами, системы с постоянным временным запаздыванием и импульсные системы.

в) теория нелинейных систем.

В каждом из разделов рассматриваются вопросы устойчивости, коррекции систем.

В настоящее время существует чрезвычайно большое разнообразие автоматических систем, выполняющих те или иные функции по управлению самыми разнообразными физическими процессами во всех областях техники. В этих системах сочетаются весьма разнообразные по конструкции механические, электрические и другие устройства, составляя сложный комплекс взаимодействующих друг с другом звеньев.

Примерами автоматических систем могут служить:

1. автомат включения освещения, в котором имеется фотоэлемент, реагирующий на силу дневного света, и специальное устройство для включения освещения, срабатывающее от определенного сигнала фотоэлемента;

2. системы телеуправления, в которых от нажатия кнопки или от поворота ручки на пульте управления совершается определенная комбинация мощных и сложных комбинаций в управляемом блоке.

3. автоматический регулятор скорости вращения двигателя, поддерживающий постоянную угловую скорость двигателя независимо от внешней нагрузки (аналогично регуляторы температуры, давления, напряжения, частоты и пр.)

4. следящая система, на выходе которой с определенной точностью копируется произвольное во времени изменение какой-нибудь величины, поданной на вход;

5. вычислительное устройство, выполняющее определенную математическую операцию (дифференцирование, интегрирование, решение уравнений и т.п.).

Данная работа посвящена изучению нелинейных систем, в частности исследуется релейная следящая система, имеющая широкое применение в автоматизированных системах управления.

Исследование системы я провожу методом построения фазового портрета и частотно-амплитудным методом, где ищу возникает ли периодический режим. В качестве нелинейного элемента используется идеальное реле. В частотно-амплитудном методе каждое изменение параметров ЛЧ и НЭ сопровождается графиком, где наглядно видно процесс в данной системе.

Провожу исследование нелинейной САР при воздействии входного сигнала f(t)=B*sin(ωt).

В конце курсового проекта строим диаграмму качества, который показывает при которых k_лч в системе могут возникать автоколебания, когда система может расходится и затухать с более меньшей скоростью.