ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Наименование факультета – теплоэнергетический

Наименование выпускающей кафедры – автоматизация теплоэнергетических процессов

Курсовая работа

Расчёт одноконтурной системы автоматического регулирования

Вариант №15

Исполнитель

студент гр.6221: Стрижак П.А.

Руководитель

преподаватель: Татарников А.А.

Томск -2005

Аннотация

В данной курсовой работе представлены расчёт и построение границы заданного запаса устойчивости одноконтурной АСР с ПИ-регулятором одним из инженерных методов (корневым методом с использованием РАФЧХ), рассмотрен процесс определения оптимальных параметров настройки регулятора, произведёны расчёт и построение переходных процессов в замкнутой АСР при возмущении f, идущем по каналу регулирующего воздействия, и при сигнале задания S. После каждого из графиков данных переходных процессов произведена оценка качества этих процессов.

Содержание

Задание ……………………..…………………………………………………………………. .4

Введение……………………………………………………………………………………….. .5

Расчёт одноконтурной системы автоматического регулирования………………………….6

1. Исходные данные…………………………………………………………………………….6

2. Структурная схема одноконтурной АСР…………………………………………………...7

3. Расчёт и построение границы заданного запаса устойчивости АСР……………………...8

4. Определение оптимальных параметров настройки ПИ- регулятора…………………….13

5. Расчёт, построение и оценка качества переходных процессов по каналу регулирующего воздействия S-Y и при возмущении f, идущем по каналу регулирующего воздействия….14

5.1. Переходный процесс по каналу регулирующего воздействия S-Y……………….14

5.2. Переходный процесс при возмущении f, идущем по каналу регулирующего…...18

Заключение……………………………………………………………………………………...24

Томский политехнический университет Кафедра «Автоматизация технологических процессов и производств» Задание

Студенту гр.6221 Стрижак Павлу Александровичу

На выполнение курсовой работы по дисциплине «Теория автоматического управления»

Тема работы: “Расчёт одноконтурной системы автоматического регулирования”.

Содержание работы

Расчётно-пояснительная записка

• титульный лист;

• задание на курсовую работу;

• аннотацию;

• введение;

• основные разделы;

• заключение;

• список литературы;

• приложение (при необходимости);

• содержание.

Исходные данные к работе приведены в задании на курсовую работу

Вариант задания № 15

Задание выдал ________________________ « » ________________ 2005 г.

Задание принял к исполнению

студент ________________________ « » _________________ 2005 г.

Введение

Данная курсовая работа посвящена расчёту одноконтурной системы автоматического регулирования. Для оценки систем регулирования с точки зрения их практической пригодности необходимо определить, в каких условиях эти системы можно использовать, какие настроечные параметры регулятора требуется установить, чтобы процесс регулирования, осуществляемый при помощи различных регуляторов систем, был оптимальным.

В настоящее время системы регулирования получили широкое применение в различных отраслях промышленности. В связи с этим проблема определения оптимальных параметров настройки регуляторов систем остаётся актуальной, даже несмотря на то, что разработано большое количество приёмов и методов, позволяющих решать эти проблемы. В частности, существует два инженерных метода расчёта систем регулирования: корневой (с использованием РАФЧХ) и частотный по максимуму АЧХ замкнутой системы (метод В.Я.Ротача).

Перед человеком, которому впервые предстоит рассчитать систему регулирования, встаёт множество вопросов. Ответы на них можно найти, решив следующие задачи: освоить указанные выше методы расчёта систем регулирования; воспользоваться одним из них для расчёта приведенной в задании на курсовую работу одноконтурной системы регулирования; разобраться, какие параметры настройки регулятора считаются оптимальными и как их определить.

В данной курсовой работе в первом пункте приводятся исходные данные для расчёта заданноё АСР, структурная схема которой показана во втором пункте. Третий пункт посвящен расчёту и построению границы заданного запаса устойчивости АСР с ПИ-регулятором и объектом регулирования корневым методом. В четвёртом пункте определяются оптимальные параметры настройки ПИ-регулятора. Последний пункт посвящён расчётам переходных процессов по двум каналам: по каналу регулирующего воздействия S-Y и при возмущении f, идущем по каналу регулирующего воздействия, здесь же представлены графики этих процессов и произведены оценки их качества.