Теория автоматического управления
Определение передаточной функции разомкнутой и замкнутой систем по заданию, по возмущению, по ошибке, коэффициентов усиления, устойчивости системы. Построение переходной кривой объекта. Амплитудно- и фазо-частотные характеристики передаточной функции.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.06.2014 |
| Размер файла | 1,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
"Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Практическая работа
Теория автоматического управления
Салават 2014
1. Дана одноконтурная АСР, для которой определена передаточная функция регулятора (Р) с настройками и дифференциальное уравнение объекта управления (ОУ).
Требуется определить:
- передаточную функцию разомкнутой системы W?(s),
- характеристическое выражение замкнутой системы (ХВЗС),
- передаточные функции замкнутой системы Фз(s) - по заданию, Фв(s) - по возмущению, ФЕ(s) - по ошибке,
- коэффициенты усиления АСР,
- устойчивость системы.
Решение
Дан П-регулятор с ПФ вида Wp = 0,5 и объект управления, описываемый дифференциальным уравнением
.
Определяется передаточная функция объекта:
.
Тогда передаточная функция разомкнутой системы имеет вид:
.
ХВЗС:
D(s) = A(s) + B(s) = s3 + s2 + s + 1 + 0,5s + 0,5 = s3 + s2 + 1,5s + 1,5.
Передаточные функции замкнутой системы:
- по заданию,
- по ошибке,
- по возмущению.
По передаточным функциям определяются коэффициенты усиления путем подстановки в них s = 0:
- Кз = Фз(0) = 0,33 - по заданию;
- КЕ = ФЕ(0) = 0,66 - по ошибке;
- Кв = Фв(0) = 0,33 - по возмущению.
Устойчивость АСР определяется по критерию Гурвица.
Поскольку коэффициенты ХВЗС а3 = 1, а2 = 1, а1 = 1,5, а0 = 1,5 (степень полинома n = 3), то матрица Гурвица имеет вид:
передаточный разомкнутый замкнутый частотный
Определители:
Д1 = 1 > 0,
,
Д4 = 1* Д3 = 0.
Поскольку определители Д3 и Д4 равны нулю, то АСР на границе устойчивости.
2. По табличным данным построить переходную кривую объекта, определить параметры передаточной функции объекта, рассчитать настройки ПИД-регулятора, обеспечивающие 20%-е перерегулирование.
Xвх = 90 м3/час; Y = 45 С; зап = 0,1 мин
|
t, мин |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
Y |
0,0 |
5,5 |
16,0 |
25,5 |
31,5 |
35,0 |
38,0 |
40,0 |
41,7 |
43,0 |
43,8 |
44,5 |
Идентификация объекта по методу Симою
Результаты расчета
Моменты:
M0 = 3,4
M1 = -8,96888888888889
M2 = 20,5940740740741
M3 = -41,4977777777778
M4 = 73,5443209876543
Площади Симою:
S0 = 1
S1 = 3,4
S2 = 2,59111111111111
S3 = -1,09037037037038
S4 = 1,57542716049379
S5 = 0,949273744855915
Параметры передаточной функции модели № 7:
Коэффициент усиления K = 45
Запаздывание tau = 0,1
Коэффициенты числителя (степень m = 1):
b[0] = 1 b[1] = 1,44485507246372
Коэффициенты знаменателя (степень n = 3):
a[0] = 1 a[1] = 4,84485507246372 a[2] = 7,50361835748774 a[3] = 2,6534096618356
Расчет частотных характеристик передаточной функции объекта
Амплитудно-частотная характеристика
Фазо-частотная характеристика
Расчет частотных характеристик АСР
Амплитудно-частотная характеристика
Фазо-частотная характеристика
Переходные процессы в АСР
Переходная кривая по ошибке
Переходная кривая по управлению
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение передаточной функции разомкнутой системы и представление её в канонической форме. Построение её логарифмической частотной характеристики. Оценка показателей качества замкнутой системы, определение нулей и полюсов передаточной функции.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.08.2013Рассмотрение основ передаточной функции замкнутой системы. Анализ устойчивости системы автоматического управления. Описание нахождения характеристического уравнения системы в замкнутом состоянии. Алгебраические критерии устойчивости Гурвица и Михайлова.
контрольная работа [98,9 K], добавлен 28.04.2014Описание передаточной функции, параметров объекта управления. Определение Z-передаточной функции замкнутой системы по управляющему воздействию и по ошибке. Расчет логарифмических псеводочастотных характеристик. Анализ точности отработки типовых сигналов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.01.2015Описание объекта автоматического управления в переменных состояниях. Определение дискретной передаточной функции замкнутой линеаризованной аналого-цифровой системы. Графики переходной характеристики, сигнала управления и частотных характеристик системы.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 21.11.2012Передаточная функция и параметры непрерывной части системы. Вычисление передаточной функции разомкнутой и замкнутой системы управления в z-форме. Преобразование дискретной передаточной функции относительно псевдочастоты. Построение переходного процесса.
курсовая работа [349,3 K], добавлен 25.06.2012Анализ устойчивости системы автоматического управления с применением алгебраического и частного критериев устойчивости. Составление передаточной функции разомкнутой и замкнутой САУ. Оценка ее точности в вынужденном режиме, качество переходного процесса.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 02.06.2013Расчет передаточной функции разомкнутой и замкнутой цепи. Построение переходного процесса системы при подаче на вход сигнала в виде единичной ступеньки. Исследование устойчивости системы по критерию Гурвица и Михайлова. Выводы о работоспособности системы.
контрольная работа [194,0 K], добавлен 19.05.2012Расчет коэффициента усиления системы автоматического управления (САУ). Определение передаточной функции исходной САУ, проверка на устойчивость и моделирование переходных характеристик. Построение частотных характеристик эквивалентной разомкнутой САУ.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.04.2014Алгебраические и частотные критерии устойчивости. Порядок характеристического комплекса. Годографы частотной передаточной функции разомкнутой системы. Определение устойчивости с помощью ЛАЧХ разомкнутой системы. Абсолютно и условно устойчивые системы.
реферат [157,7 K], добавлен 21.01.2009Расчет передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы автоматического регулирования при отрицательной единичной обратной связи. Исследование характеристик САР: амплитудно-фазовой частотной, АЧХ, ФЧХ, логарифмической амплитудно-частотной и ЛФЧХ.
контрольная работа [709,2 K], добавлен 06.12.2010Поиск передаточных функций разомкнутой и замкнутой систем, замкнутой системы по ошибке и возмущению. Точность отработки входных воздействий. Устойчивость по критерию Гурвица. Выбор регулятора и уточнение его параметров. Значения динамических показателей.
контрольная работа [40,9 K], добавлен 04.03.2014Проведение анализа замкнутой системы на устойчивость. Определение передаточной функции разомкнутой системы и амплитудно-фазовой частотной характеристики системы автоматического управления. Применение для анализа критериев Гурвица, Михайлова и Найквиста.
контрольная работа [367,4 K], добавлен 17.07.2013Нахождение аналитического вида функций Mc(w), Mg(w,m) и передаточной функции для разомкнутой системы. Линеаризация и численное решение разомкнутой системы. Оценка управляемости и устойчивости системы. Амплитудная, фазовая, мнимая частотные характеристики.
контрольная работа [392,3 K], добавлен 21.12.2010Выбор и расчет параметров системы автоматической подстройки частоты. Определение передаточной функции, спектральной плотности шума и оптимального значения шумовой полосы. Построение графиков амплитудно- и фазо-частотной характеристик разомкнутой системы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.09.2019Определение передаточной функции регулируемого объекта по его кривой разгона с использованием диаграммы Ольденбурга-Сарториуса. Расчет параметров настройки регулятора методом расширенных частотных характеристик, обеспечивающих устойчивость системы.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 22.01.2015Частотные показатели качества системы автоматического управления в переходном режиме. Полный анализ устойчивости и качества управления для разомкнутой и замкнутой систем с помощью критериев Гурвица и Найквиста, программных продуктов Matlab, MatCad.
курсовая работа [702,6 K], добавлен 18.06.2011Технические характеристики расчета параметров силовой части. Формирование желаемой передаточной функции для контура тока. Определение разомкнутой передаточной функции контура. Определение частоты квантования входного сигнала регулятора контура положения.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.08.2013Получение дискретной передаточной функции. Составление пооператорной структурной схемы разомкнутой импульсной САУ. Передаточная функция билинейно преобразованной системы. Определение граничного коэффициента. Проверка устойчивости системы, расчет ошибки.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.06.2015Определение передаточной функции объекта по управляющему воздействию. Оценка устойчивости объекта по управляющему воздействию с помощью алгебраического критерия. Проверка устойчивости САУ графическим критерием. Синтез оптимального регулятора WР(р).
контрольная работа [415,1 K], добавлен 25.04.2016Анализ исходной системы автоматического управления, определение передаточной функции и коэффициентов. Анализ устойчивости исходной системы с помощью критериев Рауса, Найквиста. Синтез корректирующих устройств и анализ синтезированных систем управления.
курсовая работа [442,9 K], добавлен 19.04.2011
