Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2012 в 06:48, курсовая работа
Теория управления является в настоящее время одной из важнейших технических наук общего применения. Она дает основную теоретическую базу для исследования и проектирования любых автоматических и автоматизированных систем во всех областях техники и деятельности человека. Теория автоматического управления и регулирования изучает процессы управления, методы их исследования и основы проектирования автоматических систем и входит в науку под общим названием кибернетика.
Введение……………………………………………………………...3
1. Постановка задачи…………………………………………………5
2. Синтез корректирующего элемента методом ЛАЧХ………….6
3. Синтез корректирующего элемента методом РЧХ……………9
3.1 Синтез П-регулятора…………………………………………9
3.2 Синтез И-регулятора…………………………………………16
3.3 Синтез ПИ-регулятора……………………………………….16
3.4 Синтез ПИД-регулятора……………………………………..18
4. Синтез корректирующего элемента методом незатухающих колебаний ……………………………………………………………24
4.1 Синтез П-регулятора ………………………………………..26
4.2 Синтез ПИ-регулятора …………………………...................27
4.3 Синтез ПИД-регулятора…………………………………….28
5. Синтез корректирующего элемента с помощью MatLab Simulink………………………………………………………………..30
6. Выбор оптимального регулятора…………………………………34
Заключение……………………………………………………………35
Список литературы…………………………………………………..36
2. Синтез корректирующего элемент
Наиболее распространен частотный метод синтеза с помощью логарифмических частотных характеристик. Логарифмическая амплитудная частотная характеристика разомкнутой системы управления однозначно определяется ее передаточной функцией и соответственно наоборот, логарифмической амплитудной частотной характеристике однозначно соответствует передаточная функция разомкнутой системы. Следовательно, на основе требований, предъявляемых к системе можно сформировать желаемый вид ЛАЧХ, которой будет соответствовать требуемая передаточная функция системы и закон управления. На основе этой взаимосвязи и построен метод синтеза систем автоматического управления по логарифмическим частотным характеристикам.
Тр = 5с. Δ = 5% σ = 10%
По данным параметрам строим желаемую
ЛАЧХ (приложение). Весь диапазон частот,
в котором находится
Для обеспечения требуемой точности желаемая ЛАЧХ должна проходить эквидистантно располагаемой.
Высокочастотная область ЛАЧХ, определяет характер переходной характеристики в начальный момент времени, что не критично с точки зрения таких показателей качества как перерегулирование, колебательность, время регулирования. В связи с этим, желаемая ЛАЧХ, в области высоких частот, выбирается из условия минимальной сложности корректирующего элемента, что возможно при совпадении изломов, а еще лучше наклонов асимптот, на участках между изломами желаемой и располагаемой ЛАЧХ т. е. ЛАЧХ желаемой и располагаемой систем в области высоких частот должны либо совпадать, либо проходить эквидистантно. Средне частотная область желаемой ЛАЧХ в основном определяется динамические свойства системы. Значение частоты среза, соответствует точке пересечения желаемой ЛАЧХ с осью частот, определяет время переходного процесса системы.
5) Находим Ккэ по формуле:
6) По формуле Lкэ = Lж – Lр, строим Lкэ (приложение).
7) Определяем наклоны
и частоты сопряжения ЛАЧХ
корректирующего, выводим передаточную
функцию корректирующего
8) Подставляем наш
корректирующий элемент в
9) Так как все корни левые (отрицательные), система является устойчивой, и мы строим для нее передаточную функцию H(t):
Как видно система не отвечает заданным параметрам качества, следовательно, данный регулятор нам не подходит. Очевидно, что превышено значение Тр.