1. Задание на выполнение курсовой работы

1. Цель курсовой работы Целью работы является синтез оптимальной по быстродействию системы управления, построенной по двум вариантам: с использованием принципа комбинированного управления, учитывающего дополнительный канал по задающему воздействию, и принципа управления по отклонению.

2. Назначение

Система предназначена для управления механизмами общепромышленного назначения, в которых в качестве исполнительных устройств используются электроприводы.

3. Состав системы и требования для ее проектирования

3

1.3.1. Неизменяемая часть системы (С – часть: управляемый объект, измерительное устройство и исполнительное устройство) описывается дифференциальным уравнением второго порядка (см. приложение 1).В состав системы с использованием принципа комбинированного управления включаются: С – часть, управляющее устройство, контур оптимизации.

2. Управляющее устройство имеет типовой закон управления и характеризуется ограничением конечного значения выходной величины (см. приложение 1).

3. Контур оптимизации находится вне замкнутого контура системы и обеспечивает передачу задающего воздействия на вход С – части и перевод С – части из нулевого начального состояния в заданное конечное состояние за минимальное время.

4. Система управления обеспечивает автоматическое отключение управляющего устройства при работе контура оптимизации.

5. Замкнутый контур управления комбинированной системы обладает необходимыми запасами устойчивости (М=1,1+1,5).

6. В состав системы оптимальной по быстродействию, использующей принцип управления по отклонению, включается: С – часть и управляющее устройство, которое обеспечивает перевод С - части из нулевого начального состояния в заданное конечное за минимальное время.

4. Задачи курсовой работы

1. Разработка и построение функциональной схемы оптимальной по быстродействию системы с использованием принципа комбинированного управления.

2. Определение настроек управляющего устройства, обеспечивающих в замкнутом контуре комбинированной системы требуемые запасы устойчивости.

3. Синтез оптимального по быстродействию алгоритма управления контура оптимизации комбинированной системы с ограничением управляющего воздействия.

4. Определение числа интервалов и моментов переключения управляющего воздействия для заданных граничных условий. Графическое представление оптимального управляющего воздействия как оптимальной программы .

4\4

1.4.5. Построение структурной схемы комбинированной системы. Расчет и моделирование переходного процесса разомкнутого контура системы, оптимальной по быстродействию. Построение переходного процесса замкнутого

Контрольные вопросы

При защите курсовой работы студент должен обладать знаниями как в области теории оптимального управления, так и в решении рассматриваемой конкретной задачи данной курсовой работы. Ниже перечислены возможные контрольные вопросы, которые могут стать предметом обсуждения при защите этой работы.

1. В чем заключается основное достоинство принципа максимума по сравнению с методами классического вариационного исчисления?

2. Как формулируется теорема Понтрягина?

3. Как составляется вспомогательная функция (гамильтониан)?

4. Каков рекомендуется порядок применения принципа максимума?

5. Какой вид имеет вспомогательная функция (гамильтониан) в задачах оптимального быстродействия?

6. Какой вид имеет оптимальный по быстродействию алгоритм программного управления?

7. Каковы основные проблемы при определении алгоритма программного управления в системах, оптимальных по быстродействию?

8. Как формулируется теорема об n – интервалах?

9. Функцией каких величин являются моменты переключения управляющего воздействия?

10. Как определяются моменты переключения управляющего воздействия?

11. В чем заключаются особенности построения замкнутых систем, оптимальных по быстродействию?

12. Каким образом можно осуществлять коррекцию моментов переключения в замкнутых системах?

13. Как используется метод фазовой плоскости для построения замкнутых систем, оптимальных по быстродействию?

14. Что собой представляет функция переключения в замкнутых системах, оптимальных по быстродействию?

29

Список литературы

1. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 1989. - 263 с.: ил.

2. Воронов А.А. (ред.) Теория автоматического управления: Учеб. для вузов. Ч. II. – М.: Высш. шк., 1986. - 504 с.: ил.

3. Олейников В. А., Зотов Н. С., Пришвин А. М. Основы оптимального и экстремального управления. – М.: Высш.шк., 1969. – 296 с.

4. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. - М.: Энергия, 1973. – 440 с.

5. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 256 с.: ил.

28

контура. Сопоставление динамических свойств контуров по показателям качества переходных процессов.

6. Выбор элементов, построение и описание электрической функциональной схемы контура оптимизации.

7. Синтез замкнутой системы, оптимальной по быстродействию. Определение линии и функции переключения.

8. Построение фазовой траектории замкнутой системы.

1.4.9. Построение структурной схемы замкнутой системы с использованием функции переключения. Построение оптимального автомата.

10. Построение переходной функции замкнутой системы.

11. Выбор элементов, построение и описание электрической функциональной схемы управляющего устройства замкнутой системы.