Курсовая по ОТУ

Задание

Спроектировать систему управления с заданной структурной схемой

ОУ

P

P- Регулятор

ОУ - объект управление

по заданным показателям качества:

	Значение параметров	Заданные показатели качества
	=0.3 с		0.01%	10 сек.	35%

1. Исходя из заданной величины установившейся ошибки определить требуемый коэффициент передачи регулятора

2. Ввести полученную передаточную функцию W_p(s)=K_p* W_o (s) и определить устойчивость и показатели качества t_p, ,_y.

W_p(s)=K_p* W_o (s) = =

Частота среза: 215.5703

Запас по фазе: -88.4023

Частота пи: 10.0000

Запас по модулю: -84.4370

Расположение корней на корневой плоскости:

Система не будет устойчива, т.к. ХУ имеет корни в правой полуплоскости.

,

3. Осуществить ручной синтез желаемой передаточной функций в следующем порядке:

3.1 По заданному времени регулирование определить начальную частоту среза системы и задать асимптоту с наклоном -20 дБ/дек

-20дб/дек

_с

Выбираем

3.2 Задать запасы по амплитуде и порядка (20÷25) дБ.

Выбираем дБ,

3.3 Осуществить стыковку с характеристикой асимптотами с типовыми наклонами -20, -40 или -60 дБ/дек.

Выбираем схему стыковки с типовым наклоном -60 дБ/дек:

-60

-60

-20

-20

дБ

3.4 Восстановить передаточную функцию желаемой системы .

Пример стыковки для

, , .

3.5 Ввести в ПЭВМ и рассчитать показатели качества: , , _. Привести положение корней, ЛЧХ, вид переходного процесса.

Модель: "Разомкнутая система"

Нули:

z1 = -0.095000

z2 = -0.095000

Полюсы:

p1 = 0.000000

p2 = -0.000292

p3 = -0.000292

p4 = -3242.318995

p5 = -3242.318942

Частота среза: 0.9541

Запас по фазе: 78.6292

Частота пи: 3242.1295

Запас по модулю: 76.7303

Модель: "Замкнутая система"

Установившееся значение: 10.0000

Время регулирования: 9.988 с

Перерегулирование: 13.01%

Нули:

z1 = -0.094838

z2 = -0.095163

Полюсы:

p1 = -0.709621

p2 = -0.161893

p3 = -0.074262

p4 = -3186.491904

p5 = -3297.200904

Абсолютное затухание: 0.074

Относительное затухание: 0

3.6 Изменяя положение частоты среза и запасы , провести итерационную процедуру минимизации времени переходного процесса. Привести графики зависимости:

и .

2) Показатели качества системы при , , ,

дБ

Частота среза: 1.1555

Запас по фазе: 78.6266

Частота пи: 2931.6978

Запас по модулю: 74.1922

Установившееся значение: 10.0000

Время регулирования: 8.9319 с

Перерегулирование: 13.18%

3) Показатели качества системы при , , ,

дБ

Частота среза: 1.3577

Запас по фазе: 78.6280

Частота пи: 2718.0880

Запас по модулю: 72.1342

Установившееся значение: 10.0000

Время регулирования: 7.6061 с

Перерегулирование: 13.285%

4) Показатели качества системы при , , ,

дБ

Частота среза: 1.5540

Запас по фазе: 78.5838

Частота пи: 2584.3822

Запас по модулю: 70.5238

Установившееся значение: 10.0000

Время регулирования: 6.6310 с

Перерегулирование: 13.35%

	0.95	1.1555	1.3577	1.5540
	9.988	8.9319	7.6061	6.6310
	-70.03	-68.19	-66.25	-64.44
	13.01%	13.18%	13.28%	13.35%

График зависимости .

График зависимости .

4. Для полученного записать и рассчитать последовательную коррекцию в регулятор и провести проверочный расчет показателей качества.

Таким образом, из п.3.6 можно сделать вывод, что минимальное время регулирования желаемой системы с, достигается при .

Запишем при , ,

Последовательная коррекция имеет вид:

Проверочный расчёт показателей качества при последовательном включении звена коррекции и :

Модель: "Разомкнутая система"

Частота среза: 1.5540

Запас по фазе: 78.5838

Частота пи: 2584.3822

Запас по модулю: 70.5238

Модель: "Замкнутая система"

Установившееся значение: 10.0000

Время регулирования: 6.6310 с

Перерегулирование: 13.35%

Как видно показатели качества в точности совпали с показателями качества при _.

5. Дать вывод по работе.

В курсовой работе был проведён синтез системы управления, включающий этапы анализа имеющейся системы, синтеза желаемой системы и этап коррекции.

В качестве метода коррекции была использована последовательная коррекция, позволяющая легко находить передаточную функцию регулятора, но имеющая высокую чувствительность к параметрическим возмущениям. В качестве оптимального был выбран вариант системы с наименьшим временем регулирования, достигающимся при , при этом перерегулирование удовлетворяет заданному ограничению в 35%.

7