Синтез и анализ аналоговых и цифровых регуляторов

Информация - Компьютеры, программирование

Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Министерство высшего образования российской федерации

 

Кубанский Государственный технологический Университет

 

Кафедра Автоматизации производственных процессов

 

 

 

 

 

Курсовая работа

По курсу “Теория управления”

 

 

Тема курсовой работы: Анализ и синтез оптимальной одноконтурной САУ при использовании непрерывного и цифрового регуляторов

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент

группы 96-ОА-61

номер зачетной книжки

96-ОА-612

…………………….

Проверил профессор

……………………..

 

 

 

 

 

 

Краснодар 1999

 

РЕФЕРАТ

 

 

Курсовой работа. ___ листов , ___рисунков, ____таблицы, ____источника, ____приложение.

 

Передаточная функция, переходная функция, регулятор, фиксатор нулевого порядка, оптимальное управление, цифровой -фильтр.

 

В данном курсовой работе предложено синтезировать и проанализировать работу одноконтурной САУ при использовании непрерывного и цифрового регуляторов, реализующих П-, ПИ- и ПИД- закон регулирования. Оптимизация САУ производится по критерию максимальной динамической точности. В завершении был рассчитан цифровой фильтр, обеспечивающий перевод системы из одного состояния в другое за минимальное число периодов квантования при наличии ограничения на управляющие воздействие.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение1Определение параметров оптимальной настройки регуляторов2Переходные процессы в замкнутой системе при использовании непрерывного регулятора и их анализ3Определение периода квантования цифрового регулятора и его параметров настройки4Анализ устойчивости САУ по критерию Джури и построение переходных процессов в цифровых системах5Расчет цифрового фильтра6Оптимальное управляющие воздействие и реакция на него приведенной непрерывной частиЗаключениеСписок литературыПриложение А

Введение

 

Развитие всех областей техники в настоящее врамя характкризуется широкой автоматизацией различных производственных процессов. При этом освобождается труд человека, повышается точность и скорость выполнения операций, что значительно повышает производительность производства.

Автоматизация обеспечивает работу таких обьектов, непосредственое обслуживание человеком невозможно из-за вредности, отдаленности или быстрого протекания процесса.

В настоящее время резко увеличивается производство различного оборудования для автоматизации промышленности, а также внедряются новые типы автоматических устроиств, основанные на последних достижениях науки и техники.Эффективное использование автоматики в народном хозяйстве возможно лишь при условии рационального решения задач на всех этапах ее разработки и освоения. Наиболее ответственным этапом при проектировании систем автоматизации является их синтез, расчет и последующий анализ, которые на сегодняшний день базируются на теории управления. Эта наука позволяет не только найти параметры, при которых система работает устойчиво, различные качественные показатели системы, но также и оптимизировать систему для более рационального использования различных ресурсов.

 

 

 

 

 

 

1ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРОВ

 

Определение оптимальных параметров настройки П, ПИ, ПИД - регуляторов производим по расширенных амплитудно-фазовым характеристикам.

Расширенной амплитудно-фазовой характеристикой звена или системы называют отношение вектора гармонических вынужденных затухающих колебаний на входе к вектору гармонических затухающих колебаний на входе.

Существуют два показателя степени затухания:

- относительная степень затухания;

m - логарифмический декремент затухания, которые связаны между собой следующим далее соотношением:

 

, (1.1)

 

Из предыдущей формулы (1.1) определяем значение логарифмического декремента затухания m:

 

, (1.2)

 

Система автоматического управления будет обладать требуемой относительной степенью затухания, если расширенная амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой система автоматического управления будет проходить через точку на комплексной плоскости (-1, j0), т.е.

 

Wp(m,j)* Wo(m,j) = -1, (1.3)

 

или

 

-Wp(m,j) = 1/ Wo(m,j), (1.4)

Для получения расширенной амплитудно-фазовой характеристики необходимо в передаточную функцию подставить:

 

p=-m+j=(j-m).

 

 

 

Рисунок 1.1 Структура схемы непрерывной САУ

 

Передаточная функция нашего исходного объекта имеет следующий далее вид:

 

, (1.5)

 

 

 

, (1.6)

 

Формула (1.6) представляет собой инверсную расширенную амплитудно - фазовой характеристику обьекта.

 

 

Так как заданое значение = 0.96, то по формуле (1.2) определим значение m и подставим его в предыдущую формулу расширенной амплитудно-фазовой характеристики, m = 0.512.

 

 

Перед тем, как определить оптимальные параметры настройки П, ПИ, ПИД регуляторов найдем частоту среза нашего обьекта.

Частота среза это такое значение частоты w = wc, при котором значение амплитуды на выходе на превышало бы трех процентов от амплитуды при нулевой частоте.

Запишем выр

s