Реферат по предмету "Коммуникации и связь"


Теорії лінійних одноконтурних автоматичних систем регулювання

Міністерство транспорту та зв’язку України
Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова
Кафедра інформатизації та управління
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни “Теорія автоматичного керування ”
Виконала:
студентка 3-гокурсу
групи КТ-3.09
Лузіна Т.А.
варіант №14
Керівники:
Кушнiр I. C.
Харабет О. М.
Одеса 2010

Зміст
1. Визначення перехідної функції об’єкта керування
2. Побудова кривої розгону об’єкту
3. Обчислення і побудова комплексно-частотноїхарактеристики (КЧХ) об’єкта
4. Побудова межі cтiйкостi АСР
5. Обчислення оптимальних параметрів регулятора
6. Побудова КЧХ розімкнутої автоматичної системи регулювання.
Визначення запасу сталості за модулем і фазою
7. Вибір налаштувань ПІ-регулятора за методикою Л.І. Кона
8. Вибір налаштувань ПІ — регулятора за методикою А.П.Копеловича
Висновки
Список літератури

Вихідні дані:
KM=3.2од.
T1 =45c
T2 =11c
t = 7 c
ΔN=50 од. збурення
m=0,37 кореневийпоказник коливальності.
 1. Визначення перехідної функціїоб’єкта керування
Побудова кривоїрозгону.
Математичний описдіючого об’єкта керування в АСР у вигляді диференційного рівняння:
/>
Розв’язання цьогорівняння зручно виконувати зі застосовуванням способу операторного перетворенняЛапласа. Відповідно до цього передатна функція об’єкта по каналу збурення:
/>
/>
Для переходу відзображення вихідної функції до її оригіналу ∆x (t) можна застосовуватиметод О. Хевісайда. Формула Хевісайда:
/>
/>
Якщо кореніхарактеристичного рівняння p2, p3 — речовинні і уявні,розв’язання:
/>2. Побудова кривої розгону об’єкту
 
/>
Km: =3.2
τ: =7
T1: =45 T2: =11 m:=0.37 ΔN: =50
P2: = — 0.024 P3: =- 0.348
/>
Крива розгону ПІ — регулятора наведена на рис.1:
/>
Рисунок 1. Криварозгону на виході об’єкта.
 3. Обчислення і побудовакомплексно-частотної характеристики (КЧХ) об’єкта
Перевід задачі вчастотну область здійснюється шляхом формальної заміни повною комплексноюнезалежною змінною s її чисто комплексною частиною ωj:
/>
Дійсну і уявнучастини КЧХ об’єкта по каналу регулювання можна визначити формулами:
/>
/>
Для побудови КЧХоб’єкта без запізнення використовувались формули
/>
На рис.2. наведеніКЧХ об’єкту без запізнення та з запізненням.
/>
Рисунок 2. — КЧХоб’єкту:
a) з запізненням (суцільний);б) без запізнення (пунктирний).
 4. Побудова межі cтiйкостi АСР
Вирази длявизначення настройок, відповідних межі сталості АСР:
/>
Кожному значеннюколової частоти відповідає пара значень параметрів настройок Кр і Кр/Тu. Для даної АСР межа області сталості повинна розташовуватися уверхній площині параметрів.
Після побудовимежі стiйкості визначаємо значення точки максимуму:
/>
Межа стiйкостінаведена на рис.3.
/>
/>Рисунок 3. Побудовамежі стiйкості АСР.
 5. Обчислення оптимальних параметріврегулятора
Визначеннюпідлягають налаштування, що найкраще забезпечують заданий ступінь коливальностідля ПП або ступінь загасання ПП:
/>/>/>
/>
Виконавшиформальну заміну s на /> одержимо
/>
Для побудовирозширеної КЧХ об’єкту: за дійсною та фіктивною частинами.
/>
/>
/>
Рисунок 4. — РКЧХоб’єкту при m=0,37
З графіку мибачимо, що оптимальними настройками для даної АСР буде Кр=1.6;
Кр/Тu=0.12;
Тu=13.3с.
6. Побудова КЧХ розімкнутоїавтоматичної системи регулювання. Визначення запасу сталості за модулемі фазою
Як і раніше, данаКЧХ — Wpc (/>) вираховується і будуєтьсяза дійсною і фіктивною складовими.
/>
Або з урахуваннямКЧХ ПІ-регулятора.
/>
Звідси отримуємо:
/>
/>
Рисунок 5-Побудова КЧХ розімкненої системи АСР
З цього графікузнайдені параметри С та g — запаси сталості за модулем та фазою відповідно:
С=0.3; γ = o.
/>
Рисунок 6 — Графікперехідного процесу регулювання в АСР (налаштування регулятора знайденi заметодом РКЧХ).
З рисунку 5 знайдемо:
ΔХ1=1.1;
ΔХ3=0.25;
Tp=400c;
Ψ=0.77;
γ= 0;
C=0.3;
Всi розрахункизведенi до таблицi 1.
7. Вибір налаштувань ПІ-регулятора заметодикою Л.І. Кона
Відокремлюваноюособливістю методики є апроксимація складного об’єкта ланцюгом простихінерційних ланок 1-го порядку.
/>
Рисунок 7. Обробкакривої розгону об’єкту регулювання
Та=56с
τ =7с
а= τ / Та =0.12
m=0.37
q=2
Знайдемо ізпоказників с=2.12 і к= 1.09 значення Кр і Тu:
Тu=7*2.12=14.84с, Кр=1.09/3.2=0.34.
/>
Рисунок 8. — Графікперехідного процесу регулювання в АСР (налаштування регулятора знайденi заметодом Кона)
/>
Рисунок 9-Побудова КЧХ розімкненої системи АСР
З рисунку 8знайдемо:
ΔХ1=1.1;
ΔХ3=0.35;
Tp=400c;
Ψ=0.68;
γ= 0;
C=0.6
m=0.18
Всi розрахункизведенi до таблицi 1.
 8. Вибір налаштувань ПІ — регулятораза методикою А.П. Копеловича
МетодикаКопеловича дає можливість задовольнити вимогу до якості ПП регулювання шляхомпопереднього вибору типу регулятора. В практиці часто бувають обмежені максимальнідинамічні відхилення регульованих величин від заданого значення /> і час регулювання tP ≤tPдоп
З нормограмми длявибору налаштувань ПI та- регулятора з рис.3 обираємо свої параметри:
t/Тu=0.12;
Знайдемо, що
Kp=2.18;
Тu =24.5c.
/>
Рисунок 10. — Графік перехідного процесу регулювання в АСР (налаштування регулятора знайденi заметодом Копеловича)
/>
Рисунок 11 — Побудова КЧХ розімкненої системи АСР
З рисунку 10знайдемо:
ΔХ1 = 0.8;
ΔХ3 = 0.3;
Tp = 400c;
Ψ = 0.63;
γ =;
C = 0.6;
m = 0.16;
Всi розрахункизведенi до таблицi 1.
Таблиця 1. — Зведенатаблиця основних результатів курсової роботи
Спосіб
визначення настройок Кр Тu m ΔХ1 ΔХ3 C γ Ψ Tp Метод розширеної КЧХ 1.6 13.3 0.37 1.1 0.25 0.3 0.77 400 Метод Кона 0.34 14.84 0.18 1.1 0.35 0.6 0.91 400 Метод Копеловича 2.18 24.5 0.16 0.8 0.3 0.6 0.63 450
Висновки
При виконаннікурсової роботи були закріплені одержанні знання з теорії лінійниходноконтурних автоматичних систем регулювання.
За результатамиобчислення координат була побудована крива розгону об’єкта; обчислені координатиі побудована КЧХ обיєкта ззапізненням та без запізнення; побудована межа тривалості АСР в координатах КР- КР/Tи; були визначені оптимальні настройки ПІ — регулятора різними методами; побудована КЧХ розімкненої АСР.
Порівнюючиналаштування, отримані за методиками Кона, Копеловича, з налаштуванням,отриманими з точки максимуму, зробили висновок:
метод Копеловича недосить точний, тому що в ньому застосовуються номограми, по яким визначалисяналаштування, допускають допускають велику похибку (в тому числі через те, що вних використовується логарифмічна шкала). Перехідний процес при настройках,вибраних по методикам Кона, дає найбільш прийнятний результат ніж інші. Але ніодин з методів не являється досить добрим, у кожного є свої переваги й недоліки,тому їх потрібно обирати в конкретній ситуації вже інженеру-наладчику АСРсамостійно.
Список літератури
1. Методическиеуказания и таблицы для выбора настроек ПИ- и П — регуляторов в одноконтурныхсистемах регулирования тепловых объектов с запаздыванием. / Л.И. Кон. — Одесса:ОПИ, 1975
2. Климовицкий М.Д., КопеловичА.П. Автоматический контроль и регулирование в чёрной металлургии: Справочник.- М.: Металлургия, 1967. — с.372-378; 417-425.
3. Попович М.Г., КовальчукО.В. Теорія автоматичного керування: Підручник для вищих технічних закладівосвіти. — К.: Либідь, 1997.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.