Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Анализ процесса регулирования непрерывной системы. Анализ процесса управление цифровой системы и синтез передаточной функции корректирующего цифрового устройства управления

Название: Анализ процесса регулирования непрерывной системы. Анализ процесса управление цифровой системы и синтез передаточной функции корректирующего цифрового устройства управления
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: курсовая работа Добавлен 09:01:55 08 марта 2009 Похожие работы
Просмотров: 146 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

ВСТУПЛЕНИЕ

Курсовая работа по теории автоматического управления (ТАУ) ставит цель освоения методов анализа и синтеза непрерывной и цифровой систем автоматического регулирования (САР). Для этого в курсовую работу включенные такие традиционные вопросы как определения передаточной функции системы по ее структурной схеме, определение состояния стойкости системы, определение показателей качества переходного процесса системы, расчет и построение частотных характеристик системы, расчет точности управление, коррекция системы и синтез электрической схемы корректированного устройства. Для расчета системы автоматического регулирования в задаче на курсовую работу заданные значения параметров всех ее нивка и допустимые значения показателей качества регулирования, которые удовлетворят требованиям к качеству переходного процесса, устойчивости и точности регулирования.

В первой части курсовой работы выполняется анализ процесса регулирования непрерывной системы. Сначала рассчитывается некорректированная система. Для нее рассчитываются значение регламентированных показателей качества управление, которые сравниваются с заданными допустимыми значениями. Поскольку некоторые из рассчитанных параметров не удовлетворяют поставленным требованиям, принимается решение о необходимости коррекции. В курсовой работе (КР) выполняется последовательная коррекция, определяются передаточная функция и параметры корректирующего устройства, а также синтезируется его электрическая схема и рассчитываются значения элементов схемы. Коррекция должна улучшить определенные показатели системы регулирование. Для того, чтобы убедиться в этом и количественно оценить эффект коррекции предполагается контрольный расчет параметров корректированной системы.

В второй части курсовой работы выполняется анализ процесса управление цифровой системы и синтез передаточной функции корректирующего цифрового устройства управления. Для этого сначала рассчитывается дискретная передаточная функция цифрового аналога непрерывной некорректированной системы. Для цифровой системы рассчитываются такие же параметры, как и для непрерывной, после чего выполняется цифровая коррекция системы и контрольный расчет показателей корректированной системы.


1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ САР

Рассмотрим этот вопрос на примере варианту задача, приведенного в прибавлении 1. Из описания системы нетрудно установить, что фазовый детектор моделируется инерционным звеном с передаточной функцией (ПФ) интегрирующее устройство – идеальным интегрирующим звеном с ПФ W1 (s) = , усилитель – пропорциональным звеном с ПФ Wп (s) = k0 , управляемый электронный генератор – инерционным звеном с ПФ Wкг (s)= . Структурная схема заданной системы показанная на рис.1.1.

ФД И У УГ

u(t) є(t) x(t)


Рис.1.1. Структурная схема заданной системы

или в виде

,

где - общий коэффициент усиления.

Передаточная функция замкнутой системы

.


Определим коэффициенты а0,а1,а2,а3,b0.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ

Состояние устойчивости системы можно определить по корням ее характеристического уравнения. Система, как известно, устойчивая, если все действительные корни отрицательные, а комплексные корни имеют отрицательную действительную часть. При этом апериодический запас устойчивости определяется наименьшим расстоянием к нулю действительных корней, а колебательный запас – наименьшим расстоянием действительной частей комплексных корней. В теории автоматического управления широкого применения приобрели также методы определения состояния устойчивости, которые не требуют решения характеристического уравнения. Их называют критериями устойчивости. Одним из них есть критерий Гурвица, который дает возможность определить состояние устойчивости системы непосредственно по коэффициентам характеристического уравнения.

Характеристический многочлен системы – это знаменатель ее передаточной функции. Поэтому характеристическое уравнение заданной системы имеет такой вид:

.


Для решения этого уравнения воспользуемся программой MathCad:

Как видно из решения, действительный корень этого уравнения отрицательный, и действительные части комплексных корней также отрицательные.

Следовательно, система устойчивая.

Определим апериодический и колебательный запасы устойчивости.



a



Рис.1

Т.к. апериодический запас устойчивости равен расстоянию до нуля действительного корня, то он равен а1= -62,55. Колебательный запас равен расстоянию до нуля действительной части комплексных корней, следовательно а2,3= -2,06

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНОГО ПРЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЫ

Как известно, изображение по Лапласу переходной характеристики (ПХ) h(t) определяется таким общим выражением

,

где B(s) и A(s) – в общем случае многочлены соответственно числителя и знаменателя изображения. Функция h(t) имеет вид:



B(Si)=K=43,2

Рис.2 График переходной характеристики

t 0,147 0,279 0,411 0,543 0,675 0,81 0,873 0,936
h(t) 1,71 0,458 1,4132 0,68494 1,24 0,82 1 1,1399
t 1,005 1,071 1,137 1,2 1,266 1,332 1,398 1,464
h(t) 1 0,894 1 1,08 1 0,94 1 1,047

На графике видно, что время переходного процесса tp = 1,464 мс,h(t)max= 1.71,

σ=(1.71-1)*100%= 71%

Эти значения не удовлетворяют заданным условиям и подлежат корректированию.

Построим график функции g(t) – импульсной характеристики системы:



Рис.3 График импульсной характеристики системы.

4. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ


Передаточную функцию разомкнутой части системы можно записать в виде:

Заменяя в предыдущей формуле s на јω получим выражение для частотной передаточной функции звена:

Для заданной системы получим:


Фазо-частотную характеристику определяем как аргумент передаточной функции разомкнутой системы:


Амплитудно-частотную характеристику определяем как модуль передаточной функции разомкнутой системы:

Рис.4 Графики АЧХ и ФЧХ (определение запасов устойчивости).
15 17 19 21 23 25 27 28.88 31 33
A() 2.05 1.679 1.399 1.1769 1 0.86 0.739 0.65 0.56 0.5
 -2.595 -2.694 -2.784 -2.869 -2.945 -3.018 -3.08 -3.14 -3.2 -3.257

По графику определяем частоту среза- с,частоту .На частоте с определяем запас устойчивости по фазе-,на частоте запас устойчивости по амплитуде-А:

wp=28,88

wс=23

DА=1-0.65=0.35

Df=3,14-2,869=0,271

Рассчитав АЧХ не трудно найти выражение для логарифмической амплитудно-частотной характеристики:

АL(w)=20lgA(w)


Рис.5 График ЛАЧХ.
17 19 21 23 25
АL 4.52 2.93 1.437 0 -1.345

Рассчитанные ЧХ А(w), j(w) и AL (w) для разомкнутой системы используются для расчета соответствующих характеристик Аз(w), jс (w) и A (w) замкнутой системы.

,

,

Рис.6 График АЧХ замкнутой системы.


w 0 10 15 20 23.8 26 30 32.6 40
Aз(w) 1 1.2 1.58 2.826 5.46 3.619 1.5 1 0.46

Рис.7 График ФЧХ замкнутой системы.

w -50 -28.9 -23.3 -23.2 -16 0 16 23.2 23.3 28.9 50
фз() 0.56 0 -1.54 1.55 0.45 0 -0.46 -1.55 1.54 0 -0.56

Рис.8 График ЛАЧХ замкнутой системы.
w 0 10 20 23.76 30 32.65 40
AL3() 0 1.52 9 14.74 3.48 0 -6.65

5. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ РАБОТЫ НЕПРЕРЫВНОЙ САР

Точность регулирования системы можно оценивать коэффициентами ошибок. В данной КР для заданной системы нужно вычислить коэффициенты ошибок С0 , С1 , С2 , где С0 – коэффициент статической ошибки, С1 – коэффициент скоростной ошибки, С2 – коэффициент ошибки, обусловленной ускорением входного управляющего действия u(t).

Коэффициенты ошибок рассчитывают по формуле

,

где Фe (s) = 1/[1+W(s)] – передаточная функция системы относительно ее ошибки e(t).


Исходя из общей формулы получим:

Значение коэффициента скоростной ошибки не удовлетворяет заданным условиям.

6. КОРРЕКЦИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СИСТЕМЫ

Качество процесса управление определяется показателями, которые характеризуют стойкость системы, переходный процесс системы и точность ее управления. Сравнивая рассчитанные в разделе 3 показатели качества переходного процесса th и s с соответствующими заданными значениями этих показателей, нетрудно заметить, что рассчитанная система не удовлетворяет заданным требованиям. Поэтому с помощью коррекции системы попробуем улучшить упомянутые показатели, не ухудшая при этом других показателей ( ∆А, ∆φ, С0 , С1 и С2 ).

В курсовой работе можно применить временной метод последовательной коррекции типичными корректирующими звеньями. На основе анализа влияния типичного корректирующего звена и на динамику системы [1-3] выбирают звено, которое в заданной системе может дать положительный эффект. К варианту заданной в приложении 1 системы с целью уменьшения продолжительности переходного процесса и величины перерегулирования можно применить для коррекции форсирующее звено с передаточной функцией WК (s) = t s +1. После включения корректирующего звена передаточная функция W(s) разомкнутой части корректированной системы будет иметь вид

,.

а ПФ замкнутой корректированной системы будет иметь вид

,

гдеb0 = t, b1 = 1, a0 = Т1 ×Т2 , a1 =( Т1 + Т2 ), a2 = (1 + kt), a3 = k.

Для заданной системы наиболее подходящим является значение =0,03.

7. КОНТРОЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СКОРРЕКТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Рис.9 График скорректированной системы.


По графику видно, что благодаря включению корректирующего звена время переходного процесса – tп уменьшилось до 0,162с, а значение h(t)max=1.123.Следовательно значение величины перерегулирования уменьшилось

до s=12,3%.Эти значения удовлетворяют заданному условию.


По графику А(w) скорректированной системы видно, что частота среза увеличилась - wс=26,02.При этой частоте запас устойчивости по фазе Df=0,74.

Рис.11 Запас устойчивости по фазе.

Рис.12 График ФЧХ скорректированной системы.


Частота wp увеличилась до wp=20709. Запас устойчивости по амплитуде DA=1.

Рис.13 Запас устойчивости по амплитуде.

Рассчитаем коэффициенты ошибок скорректированной системы:

Рассчитаем коэффициенты ошибок скорректированной системы:

Сравнительная таблица показателей качества непрерывной системы:

Допустимые

значения

Некорректированная система

Скорректированная

система

tп 0.6 1,2 0.162
σ, % 15 71 12,3
ΔΑ 0.2 0.35 1
Δφ,град. 10 15,5 42,4
С0 0.01 0 0
С1 0.02 0.023 0.023
С2 0.01 0.00263 0.00124
Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:28:19 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
14:46:50 25 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Анализ процесса регулирования непрерывной системы. Анализ процесса управление цифровой системы и синтез передаточной функции корректирующего цифрового устройства управления

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151067)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru