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)

Реферат: Cинтез систем

Название: Cинтез систем
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: реферат Добавлен 15:25:10 22 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 372 Комментариев: 2 Оценило: 1 человек Средний балл: 2 Оценка: неизвестно     Скачать

Введение


Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процессов в объекте или требуемого изменения его состояния. Основой управления является переработка информации о состоянии объекта в соответствии с целью управления.

Объект управления может принадлежать как к неживой природе, в частности, быть техническим устройством (самолет, станок и т. п.), так и к живой природе (коллектив людей, животное и т. п.). В свою очередь само управление также может осуществляться как человеком, (пилот управляет самолетом), так и техническим устройством (самолетом управляет автопилот).

Управление, осуществляемое без участия человека, называется автоматическим управлением.

Целью выполнения курсовой работы является применение теоретических положений теории управления для структурного синтеза систем управления непрерывного действия на заданное качество регулирования.

Курсовая работа носит прикладной характер и в инженерной практике может быть использована на этапе анализа технического задания, выработки требований к структуре САР и параметров её динамических звеньев для обеспечения устойчивости работы с требуемыми показателями качества по быстродействию, точности и перерегулированию.

  1. Составление структурной схемы нескорректированной системы.


На рисунке 1.1. представлена структурная схема нескорректированной ситемы.


Рис. 1.1. Структурная схема нескорректированной системы


Где:

Wзу(S) – передаточная функция задающего устройства;

Wу(S) – передаточная функция усилителя;

Wэд(S) – передаточная функция двигателя;

Wр(S) – передаточная функция редуктора;

Wз(S) – передаточная функция заслонки;

Wп(S) – передаточная функция паропровода;

Wт(S) – передаточная функция термопары;

з – заданное значение температуры пара;

д – действующее значение температуры пара;

Uз – напряжение на выходе задающего устройства;

U – напряжение на выходе сравниваю его устройства (рассогласование);

U – напряжение на выходе усилителя;

Uт – напряжение на выходе термопары;


Все элементы схемы соединены последовательно, поэтому общая передаточная функция разомкнутой системы будет равна произведению передаточных функций элементов структурной схемы:



(1.1.)

где


(1.2.)


    1. Общий коэффициент передачи разомкнутой системы.


(1.3.)

где

Е = 4% - установившаяся ошибка по скорости при =0,08 В/с ;

КЗУ = 0,5*10-4 – коэффициент передачи задающего устройства;

З0 = 800 – температура пара;


1/с


    1. Определение коэффициента передачи усилителя.


где

КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

КДВ = 0,9 об/(с*В) – коэффициент передачи двигателя;

КР = 1/i – коэффициент передачи редуктора, i = 200 – передаточное отношение редуктора;

КЗ = 5 0С/угл.град – коэффициент передачи заслонки;

КП = 0,7 – коэффициент передачи парапровода;

КТ = 0,5 *10-4 В/0С – чувствительность;



    1. Определение передаточных функций элементов системы.


Wзу(S) – передаточная функция задающего устройства;

= 0,5*10-4 В/0С


Wу(S) – передаточная функция усилителя;

=6,35*108


Wэд(S) – передаточная функция двигателя;

где

КДВ = 9 об/(с*В) – коэффициент передачи двигателя;

ТМ = 0,3 с – механическая постоянная времени;

ТЭ = 0,08 с – электрическая постоянная времени;

Представим знаменатель в виде типовых звеньев S(Т1S+1)(T2S+1)

где

Т1 = 0,195 с

Т2 = 0,005 с


Wр(S) – передаточная функция редуктора;

= 1/i = 1/200 = 0,005


Wз(S) – передаточная функция заслонки;

= 5 0С/угл.град.


Wп(S) – передаточная функция паропровода;

= 0,7е – 0,009S

где

КП = 0,7 – коэффициент передачи паропровода;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;


Wт(S) – передаточная функция термопары;


где

КТ = 0,5*10-4 В/0С – чувствительность;

ТТ = 0,05 с – постоянная времени;


    1. Определение передаточной функции разомкнутой системы.





    1. Определение передаточной функции замкнутой системы.


Структурная схема замкнутой системы (рис 1.2):

Рис 1.2. Структурная схема замкнутой системы.

где

WЗУ(S) – передаточная функция задающего устройства;

WПР(S) – передаточная функция прямой цепи;

Wт(S) – передаточная функция термопары;

з – заданное значение температуры пара;

д – действующее значение температуры пара;

Uз – напряжение на выходе задающего устройства;

U – напряжение на выходе сравниваю его устройства (рассогласование);

U – напряжение на выходе усилителя;

Uт – напряжение на выходе термопары;


      1. Передаточная функция замкнутой системы по задающему воздействию.

где

W(s) – передаточная функция разомкнутой системы.

т.к.

КТ = КЗУ



где

КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;

Т1 = 0,195 с

Т2 = 0,005 с - постоянные времени

ТТ = 0,05 с


      1. Передаточная функция замкнутой системы по ошибке относительно задающего воздействия.


где Х(s) – изображение ошибки;

з – заданное значение температуры пара;

где

W(s) – передаточная функция разомкнутой системы;


где

КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;

Т1 = 0,195 с

Т2 = 0,005 с - постоянные времени

ТТ = 0,05 с



  1. Исследование устойчивости системы.


    1. Исследование системы по критерию Гурвица.


Для устойчивости системы управления должны быть положительны все определители матрицы, составленной из коэффициентов следующего характеристического уравнения:


D(p) = 1+W(s)|s=p = 0




Разложим е -p в ряд Макларена:

возьмем два первых члена.


е -p = 1 - р



Приведем полученное характеристическое уравнение к типовому виду:



где

КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;

Т1 = 0,195 с

Т2 = 0,005 с - постоянные времени

ТТ = 0,05 с


тогда

а0 = T1T2TT = 4.88*10-5 c3

a1 = T1TT + T2TT + T1T2 = 0.011 c2

a2 = T1 + T2 + TT = 0.25 c

a3 = 1 – KОБЩ* = - 3.5

a4 = KОБЩ = 500 c-1


Необходимое условие устойчивости: ai > 0, для любого i = 0 .. n – не выполняется.

Проверим по критерию Гурвица:


=


Найдем все определители матрицы:


1 = а1 = 0,011

2 = а1 а2 – а0 а3= 0,00275

3 = а1 а2 а3 – а0 а32 – а12 а4 = - 0.071

4 = а13 = - 0,00078


Определители 3 и 4 меньше нуля и не удовлетворяют критерию Гурвица. Значит система неустойчива.


    1. Исследование системы по критерию Михайлова.


Для того чтобы линейная система четвертого порядка была устойчива необходимо и достаточно чтобы вектор описывающий кривую Михайлова при изменении частоты от 0 до бесконечности поворачивался на угол 360’

Для построения кривой Михайлова используем характеристический полином полученный в предыдущем пункте.



В характеристическом полиноме выполним подстановку р = j и получим характеристический комплекс:




Вещественная часть:


Мнимая часть

где


а0 = T1T2TT = 4.88*10-5 c3

a1 = T1TT + T2TT + T1T2 = 0.011 c2

a2 = T1 + T2 + TT = 0.25 c

a3 = 1 – KОБЩ* = - 3.5

a4 = KОБЩ = 500 c-1


Задаваясь различными значениями частоты вычислим значения X() и Y() (таб 2.1).


Таблица 2.1.


0 5 10 20 30 40 50 60 70 80

X()

500 493.78 475.49 707.81 314.53 224.93 180 232.45 446.69 898.85

Y()

0 -18.88 -46 -158 -402 -844 -1500 -2586 -4018 -5912

Кривая Михайлова строится на основе данных таблицы (рис. 2.1.).

Рис. 2.1. Кривая Михайлова.


Из годографа мы видим, что кривая Михайлова с увеличением до бесконечности будет постоянно убывать, а следовательно не опишет угол 360 градусов. На основании этого делаем вывод, что система не устойчива.


    1. Исследование системы по критерию Найквиста на основе ЛЧХ.


Система будет устойчива если логарифмическая амплитудная характеристика передаточной функции разомкнутой системы принимает отрицательные значения раньше, чем фазовая характеристика достигнет значения -1800. У нас L=0 при = 31 рад/с, а = -1800 при = 8 рад/с. На основании этого делаем вывод, что система неустойчива (рис. 2.2.).

L, дб





, рад/с


, рад/с


Рис. 2.2. ЛЧХ передаточной функции разомкнутой системы.


7


  1. Определение корректирующего устройства.


    1. Построение желаемой ЛЧХ системы.


Построение желаемой ЛЧХ включает в себя 2 этапа, это построение располагаемой ЛЧХ, и построение желаемой ЛЧХ.


      1. Построение располагаемой ЛЧХ системы.


Располагаемую ЛЧХ системы будем строить по передаточной функции разомкнутой системы.



где


КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;

ТТ = 0,05 с – постоянная времени термопары;

Т1 = 0,195 с , Т2 = 0,005 с – постоянные времени электродвигателя;


Сопрягающие частоты:


рад/с дек

рад/с дек

рад/с дек

График располагаемой ЛЧХ мы построили в п. 2.3., рассмотрим его еще раз (рис. 3.1.)


1

2

т

-20 дб/дек


-40 дб/дек



-60 дб/дек


, рад/с



-80 дб/дек



Рис. 3.1. График располагаемой ЛЧХ.


      1. Построение желаемой ЛЧХ системы.


а). Низкочастотный участок желаемой ЛЧХ ( до 1 ) совпадает с низкочастотным участком располагаемой ЛЧХ.


б). Среднечастотный участок желаемой ЛАХ проводится из условия обеспечения требуемых запасов устойчивости для выполнения заданной величины перерегулирования – и времени регулирования – tp.


 = 28 %

tp = 0.75 c


Среднечастотный участок желаемой ЛЧХ пересекает частотную ось на частоте среза ср и проходит под наклоном равным –20 дб/дек. Частота среза определяется согласно номограмме Солодовникова.



рад/с Lg(ср) = 1.21 дек


Протяженность среднечастотного участка от частоты среза определяет запас устойчивости по амплитуде и находится по номограмме Бессекерского.


Для = 28 % получаем Lh = 15 дб.


в). Среднечастотный участок желаемой ЛЧХ сопрягается с низкочастотным участком отрезком ЛЧХ, имеющим наклон -60 дб/дек.


г). Высокочастотный участок желаемой ЛЧХ проводится параллельно высокочастотному участку располагаемой ЛЧХ.


В итоге получаем желаемую ЛЧХ (рис. 3.2.)


I

II

III





Рис. 3.2. График желаемой ЛЧХ

      1. Определение передаточной функции разомкнутой желаемой системы.


Определим сопрягающие частоты.


I = 0.5 рад/с

II = 3.16 рад/с

III = 100 рад/с


Определим постоянные времени:


TI = 1/I = 2 c

TII = 1/II = 0.32 c

TIII = 1/III = 0.01 c


Получаем желаемую передаточную функцию разомкнутой системы:


Где

КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;


    1. Определение передаточной функции корректирующего устройства.


Выберем последовательный тип корректирующего устройства.


Тогда


WЖ(s) = WР(s)*WПКУ(s)


Где


WЖ(s) – желаемая передаточная функция

WР(s) – располагаемая передаточная функция

WПКУ(s) – передаточная функция корректирующего устройства


Перейдем к ЛАХ


LЖ(s) = LР(s) + LПКУ(s)

LПКУ(s) = LЖ(s) – LР(s)


Для построения ЛАХ корректирующего устройства необходимо взять разность ЛАХ желаемой и располагаемой систем (рис. 3.3.).


III

1

II

I

T

2

Рис. 3.3. Графики располагаемой и желаемой ЛАХ.


Производим вычитание:


а). Участок графика до частоты I – пройдет с наклоном (-20) – (-20) = 0 дб/дек.

б). Участок графика от I до II – с наклоном (-60) – (-20) = -40 дб/дек.

в). Участок графика от II до 1 – с наклоном (-20) – (-20) = 0 дб/дек.

г). Участок графика от 1 до Т – с наклоном (-20) – (-40) = 20 дб/дек.

е). Участок графика от Т до III – с наклоном (-20) – (-60) = 40 дб/дек.

ж). Участок графика от III до 2 – с наклоном (-80) – (-60) = -20 дб/дек.

з). Участок графика от 2 – с наклоном (-80) – (-80) = 0 дб/дек.


Получаем график переходного процесса (рис. 3.4.):



Рис. 3.4. График переходного процесса.

Где:


I = 0.5 рад/с TI = 2 c

II = 3.16 рад/с TII = 0.32 c

1 = 5.13 рад/с T1 = 0.195 c

T = 20 рад/с TT = 0.05 c

III = 100 рад/с TIII = 0.01 c

2 = 200 рад/с T2 = 0.005 c

= 0,009 с


Определяем передаточную функцию корректирующего устройства:



19


  1. Определение желаемой передаточной функции замкнутой системы, построение переходного процесса и выполнение анализа качества процесса регулирования.


Для получения желаемой передаточной функции замкнутой системы воспользуемся формулой.


Где


WЖ(s) – желаемая передаточная функция разомкнутой системы;

WЗУ(s) = КЗУ = КТ – передаточная функция задающего устройства;

WПР(s) – передаточная функция прямой цепи;

Где



Где

КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;

TI = 2 c

TII = 0.32 c

TIII = 0.01 c


= 0,5*10-4 В/0С

Где

WТ(s) – передаточная функция термопары;


Где


КТ = КЗУ = 0,5*10-4 – чувствительность;

ТТ = 0,05 – постоянная времени термопары;


Получаем:





Получили передаточную функцию замкнутой системы:



Где:


КОБЩ = 500 1/с – общий коэффициент передачи усилителя;

 = 0,009 с – время чистого запаздывания;

TI = 2 c

TII = 0.32 c

TIII = 0.01 c

ТТ = 0,05 – постоянная времени термопары;


Для построения переходного процесса заменим е-S на (-s+1)



Из условия необходимо чтобы величина перерегулирования была не больше 28%.



Где


y(tm) – максимальное отклонение управляемой величины от заданного значения;

y() = 0з = 80 0С – заданное значение управляющей величины;



Чтобы время регулирования соответствовало заданному значению должно выполняться условие:


Где


y(tp) – значение управляющей величины при достижении времени, равном времени регулирования tP = 0.75 c.


Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений22:01:52 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
13:19:55 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Cинтез систем

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(149882)
Комментарии (1829)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru