Оценка качества САУ
Критерии качества системы автоматического управления. Определение запаса устойчивости САУ системы нагрева металла в муфельной электропечи. Способы корректировки системы. Амплитудно-фазовая частотная характеристика нагрева, значения колебательности.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2023 |
| Размер файла | 828,9 K |
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/
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»
Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
Лабораторная работа
по дисциплине Теория систем автоматического управления
на тему Оценка качества САУ
Выполнил
Студент группы ПС-009
Гулин Н.А.
Санкт-Петербург 2023
Оглавление
1. Критерии качества САУ
2. Определение запаса устойчивости САУ
3. Оценка запаса устойчивости САУ
4. Способы корректировки системы
качество автоматическое управление колебательность
1. Критерии качества САУ
Качество системы автоматического управления (САУ) оценивается по различным критериям, которые помогают определить, насколько эффективно и надежно функционирует система. Вот некоторые из основных критериев качества САУ:
1. Устойчивость (Stability):
- Этот критерий относится к способности системы возвращаться к установившемуся состоянию после изменения внешних условий или помех.
- Устойчивая система не будет затухать или неограниченно возрастать со временем.
2. Быстродействие (Speed):
- Этот критерий измеряет, насколько быстро система достигает установившегося состояния или отклика на изменения входных сигналов.
- Чем быстрее система способна реагировать, тем более эффективной является система управления.
3. Точность (Accuracy):
- Данный критерий определяет степень соответствия выходного сигнала системы требуемому или желаемому значению.
- Точность зависит от способности системы управления минимизировать ошибки и отклонения.
4. Шумоустойчивость (Noise immunity):
- Этот критерий относится к способности системы подавлять влияние шумов, помех и внешних возмущений на выходной сигнал.
- Чем выше шумоустойчивость системы, тем лучше она способна управлять объектом, несмотря на внешние воздействия.
5. Расчетная емкость (Computational capacity):
- Этот критерий относится к возможностям системы выполнить требуемые вычисления и обработку информации в реальном времени.
- Чем больше вычислительные ресурсы у системы, тем более сложные задачи она может выполнять.
6. Энергоэффективность (Energy efficiency):
- Этот критерий относится к умению системы достигать требуемого управления с минимальным расходом энергии.
- Высокая энергоэффективность увеличивает длительность работы системы от источника питания и позволяет сократить энергозатраты.
7. Управляемость (Controllability):
- Данный критерий относится к способности системы достичь желаемого состояния или выходного сигнала с помощью управляющих действий.
- Управляемая система способна реагировать на изменения входных сигналов и точно контролировать поведение объекта управления.
8. Надежность (Reliability):
- Этот критерий определяет степень вероятности безотказной работы системы и ее способность функционировать в широком диапазоне условий.
- Надежная система автоматического управления должна быть устойчива к сбоям и ошибкам.
Это только некоторые из множества критериев, которые могут использоваться для оценки качества системы
2. Определение запаса устойчивости САУ
Запас устойчивости определяется как расстояние от наименьшего модуля комплексного сопряженного корня характеристического уравнения до точки (-1, j0) на комплексной плоскости. Если это расстояние больше нуля, то система устойчива. Чем больше значение этого расстояния, тем больший запас устойчивости у системы.
3. Оценка запаса устойчивости САУ
Рисунок 1- Переходный процесс САУ
1. Динамический заброс:
Найдем по формуле:
Так как значение динамического заброса у не попало в пределы 10-30%, то система является некачественной.
Колебательность системы:
µ=0,06067/0,0289=2,099
2. Затухание по формуле:
Рисунок 2- Корни характеристического уравнения
Рисунок 3 - Амплитудно-частотная характеристика
Значения колебательности в пределах от 1,57 до 2,7, значения затухания попали в пределы 90-98%, - система является качественной. Делаем вывод: система качественная.
3. Показатель колебательности из амплитудно-частотной характеристики:
Найдем амплитуду по формуле:
Значение амплитуды А не в пределах (1 до 1,1).
Делаем вывод: система некачественная.
4. Запас устойчивости по амплитуде и фазе.
Рисунок 4 - Амплитудно-фазовая частотная характеристика
Значения устойчивости по фазе в пределах от 30 до 60 ?;
Значение устойчивости по амплитуде вне пределов от 2 до 10.
Делаем вывод: система некачественная.
4. Способы корректировки системы
САУ можно корректировать 2 способами:
1. Изменением параметров системы (т.е увеличением Т или уменьшением k), но в таком случае снижается точность системы.
2. Корректировкой звеньев.
Вывод: данная система САУ системы нагрева металла в муфельной электропечи оказалась некачественной по всем критериям, кроме показателя колебательности.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Передаточная функция разомкнутой системы. Анализ устойчивости системы автоматического управления. Амплитудно-фазовая частотная характеристика системы. Критерий устойчивости Гурвица. Анализ переходного процесса при подаче ступенчатого воздействия.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.10.2012Основные функции разомкнутой и замкнутой систем. Их амплитудно-фазовые характеристики, частотная передаточная функция. Синтез корректирующего устройства и параметры качества скорректированной системы. Коэффициенты ошибок по задающему воздействию.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.06.2013Описание системы автоматического регулирования температуры электропечи. Критерии качества работы системы. Построение области устойчивости методом D-разбиения. Вычисление дисперсии сигналов и квадратичной интегральной ошибки. Анализ нелинейных систем.
курсовая работа [1004,7 K], добавлен 19.01.2014Синтез пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора, обеспечивающего для замкнутой системы показатели точности и качества управления. Амплитудно-частотная характеристика, динамический анализ и переходный процесс скорректированной системы.
курсовая работа [658,0 K], добавлен 06.08.2013Оценка установившихся режимов работы систем автоматического управления. Поведение элементов и систем при воздействиях, являющихся периодическими функциями времени. Частотная передаточная функция. Проверка систем на устойчивость по критерию Рауса.
контрольная работа [365,0 K], добавлен 14.11.2012Нахождение передаточных функций элементов системы. Исследование ее устойчивости. Построение амплитудно-фазочастотных характеристик. Определение точности и качества системы по логарифмическим характеристикам и переходному процессу. Настройка регулятора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.07.2014Определение передаточных функций звеньев системы автоматического регулирования (САР). Оценка устойчивости и исследование показателей качества САР. Построение частотных характеристик разомкнутой системы. Определение параметров регулятора методом ЛАЧХ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.05.2013Уравнения связей структурной схемы САУ. Анализ линейной непрерывной системы автоматического управления. Критерии устойчивости. Показатели качества переходных процессов при моделировании на ЭВМ. Синтез последовательного корректирующего устройства.
контрольная работа [157,2 K], добавлен 19.01.2016Параметры регулируемой системы, передаточная и амплитудно-частотная функция, график переходного процесса. Построение логарифмической характеристики системы автоматического управления. Синтез параллельного корректирующего звена и программного устройства.
курсовая работа [405,3 K], добавлен 20.10.2013Анализ устойчивости системы автоматического управления (САУ) по критерию Найквиста. Исследование устойчивости САУ по амплитудно-фазочастотной характеристике АФЧХ и по логарифмическим характеристикам. Инструменты управления приборной следящей системы.
курсовая работа [1020,7 K], добавлен 11.11.2009Передаточные функции звеньев. Оценка качества регулирования на основе корневых показателей. Исследование устойчивости системы. Построение переходного процесса и определение основных показателей качества регулирования. Параметры настройки регулятора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.03.2015Общие принципы построения систем автоматического управления, основные показатели их качества. Передаточная функция разомкнутой и замкнутой систем. Определение устойчивости системы. Оценка точности отработки заданных входных и возмущающих воздействий.
реферат [906,1 K], добавлен 10.01.2016Устойчивость системы, ее анализ и синтез. Динамика процессов в формирующем звене. Импульсная переходная и амплитудно-фазовая характеристики. Передаточная функция разомкнутой и замкнутой систем. Показатели качества, величина установившейся ошибки.
контрольная работа [333,7 K], добавлен 22.12.2012Исследование и анализ объекта управления. Выбор закона регулирования. Определение передаточных функций по каналам управления и возмущения, по ошибке и разомкнутой системы. Оценка устойчивости системы, определение запаса устойчивости по амплитуде и фазе.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2015Определение передаточных функций и устойчивости системы. Расчет показателей качества по корням характеристического уравнения. Оценки качества САР по ВЧХ замкнутой системы. Расчет параметров регулятора методом ЛАХ, его влияние на процесс регулирования.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.10.2012Построение логарифмических частотных характеристик разомкнутой системы по заданным показателям качества. Определение по построенным ЛАХ и ЛФХ запасов устойчивости по усилению и по фазе. Передаточная функция разомкнутой системы по построенной ЛАХ.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 20.03.2011Выражение параметров передаточных функций, структурная схема. Определение области устойчивости по коэффициенту усиления разомкнутой системы. Синтез корректирующего устройства. Определение параметров фильтра. Оценка качества переходного процесса системы.
контрольная работа [697,3 K], добавлен 07.12.2013Описание устройства и работы автоматической системы, разработка ее функциональной схемы. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика корректирующего устройства. Расчет передаточной функции скорректированной системы автоматического регулирования.
курсовая работа [913,9 K], добавлен 22.12.2014Показатели качества работы системы автоматического регулирования (САР). Оценка точности работы САР в различных установившихся режимах. Коэффициенты ошибок в статических и астатических САР. Оценка и частотные показатели качества переходных процессов.
лекция [549,3 K], добавлен 28.07.2013Преобразование исходной структурной схемы линейной системы автоматического регулирования. Определение с использованием критерия Найквиста устойчивости замкнутой системы. Построение амплитудно-фазовой частотной характеристики разомкнутой системы.
контрольная работа [795,6 K], добавлен 27.03.2016
