ВСТУП
Теорія автоматичного керування(ТАК) – наукова дисципліна, предметом вивчення якої являються інформаційні процеси, що протікають в автоматичних системах керування. ТАК виявляє загальні закономірності функціонування, притаманні автоматичним системам різної фізичної природи, і на основі цих закономірностей розробляються принципи побудови високоякісних систем керування.
В даний час ТАК поряд з новими розділами так званої загальної теорії керування (дослідження операцій, системотехніка, теорія ігор, теорія масового обслуговування) відіграє важливу роль у вдосконаленні і автоматизації керування виробництвом.
Методи ТАК широко використовуються в інженерній практиці при розробці, проектуванні і налагодженні автоматичних систем керування технологічними процесами. ТАК – одна з базових навчальних дисциплін, що викладається студентам, які навчаються за спеціальністю “Автоматизоване управління технологічними процесами”.
Для здійснення автоматичного керування технічними процесами створюється система, що складається із керованого об’єкта і зв’язаного з ним керуючого пристрою. Система повинна володіти конструктивною жорсткістю і динамічною міцністю, тобто система повинна виконувати задані їй функції з необхідною точністю, не дивлячись на інерційні властивості і на неменучі перешкоди. Поки об’єкт володіє достатньою жорсткістю і динамічною міцністю, потреби в автоматичному регулюванні не виникають.
1 Знаходження динамічної ланки моделі об’єкта регулювання
Вибір структури моделі та розрахунок її параметрів
З метою визначення динамічних властивостей об’єкта був приведений активний експеримент, метою якого було отримання перехідної характеристики. Дані експерименту наведені в таблиці 1.1ї
Таблиця 1.1 Результати експерименту
t, c |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
||||||||||||
|
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
||||||||||||
|
273 |
273 |
318 |
345 |
368 |
380 |
396 |
405 |
413 |
420 |
424 |
||||||||||||
|
t, c |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
|
|||||||||||
|
|
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
|||||||||||
|
|
424 |
427 |
429 |
429 |
431 |
432 |
433 |
433 |
433 |
433 |
|
|||||||||||
Аналізуючі отриманні дані приходимо до висновку, що заданий об’єкт –статичний.
Рисунок 1.1 – Узагальнена уніфікована алгоритмічна схема автоматичної системи керування.
Структуру моделі об’єкта та його параметри визначаємо за допомогою ЕОМ. Для введення даних в ЕОМ переходимо до безрозмірних одиниць за наступною формулою:
(1.1)
де Хі,Х0,Х∞ – значення у заданих одиницях при t=ti,t=0,t> ∞;
Xi*- біжуче значення змінної у безрозмірних одиницях.
Результати розрахунку приведині в таблиці 1.2
Таблиця 1.2 – Перехідна характеристика
|
T, c |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
||||||||||
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||||||||
|
|
0 |
0.28 |
0.45 |
0.59 |
0.69 |
0.76 |
0.82 |
0.88 |
0.92 |
0.94 |
||||||||||
t, c |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
||||||||||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||||||||
|
0.96 |
0.97 |
0.99 |
0.99 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||||||||
Модель об’єкту приведена в додатку А.
Отже, передавальна функція керованого об’єкту
Визначення узагальнення передавальної функції об’єкта керування
Згідно узагальної уніфікованої алгоритмічниї схеми узагальної об’єкт складається із узагальненого об’єкту керування, до якого можна віднести сам об’єкт, виконавчий механізм, лінійний перетворюючий елемент, вторинний пристрій. Тому передавальна функція узагальненого об’єкту матиме вигляд:
Висновки до розділу 1
Визначена структура і параметри моделі об’єкта керування. Об’єкт має властивості самовирівнювання.