⭐⭐⭐ Единый реферат-центр

Главная » Рефераты » Текст работы «Автоматизированный электропривод»


Автоматизированный электропривод

Исследование линейной системы автоматического управления: определение передаточной функции, построение частотных характеристик, произведение проверки на устойчивость по критерию Гурвица, моделирование переходных процессов, расчет параметров качества.

Дисциплина: Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид работы: курсовая работа
Язык: русский
Дата добавления: 18.04.2015
Размер файла: 538 Kb
Просмотров: 4732
Загрузок: 68

Все приложения, графические материалы, формулы, таблицы и рисунки работы на тему: Автоматизированный электропривод (предмет: Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника) находятся в архиве, который можно скачать с нашего сайта.
Приступая к прочтению данного произведения (перемещая полосу прокрутки браузера вниз), Вы соглашаетесь с условиями открытой лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная (CC BY 4.0)
.

Текст работыСкачать файл








Хочу скачать данную работу! Нажмите на слово скачать
Чтобы скачать работу бесплатно нужно вступить в нашу группу ВКонтакте. Просто кликните по кнопке ниже. Кстати, в нашей группе мы бесплатно помогаем с написанием учебных работ.

Через несколько секунд после проверки подписки появится ссылка на продолжение загрузки работы.
Сколько стоит заказать работу? Бесплатная оценка
Повысить оригинальность данной работы. Обход Антиплагиата.
Сделать работу самостоятельно с помощью "РЕФ-Мастера" ©
Узнать подробней о Реф-Мастере
РЕФ-Мастер - уникальная программа для самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных и дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера можно легко и быстро сделать оригинальный реферат, контрольную или курсовую на базе готовой работы - Автоматизированный электропривод.
Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, теперь в распоряжении пользователей реф.рф абсолютно бесплатно!
Как правильно написать введение?
Подробней о нашей инструкции по введению
Секреты идеального введения курсовой работы (а также реферата и диплома) от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать актуальность темы работы, определить цели и задачи, указать предмет, объект и методы исследования, а также теоретическую, нормативно-правовую и практическую базу Вашей работы.
Как правильно написать заключение?
Подробней о нашей инструкции по заключению
Секреты идеального заключения дипломной и курсовой работы от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать выводы о проделанной работы и составить рекомендации по совершенствованию изучаемого вопроса.
Всё об оформлении списка литературы по ГОСТу Как оформить список литературы по ГОСТу?
Рекомендуем
Учебники по дисциплине: Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Краткое описание документа: Автоматизированный электропривод курсовая работа по дисциплине Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника. Понятие, сущность и виды, 2017.

Как скачать? | + Увеличить шрифт | - Уменьшить шрифт






курсовая работа по дисциплине Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника на тему: Автоматизированный электропривод; понятие и виды, классификация и структура, 2016-2017, 2018 год.

Федеральное агентство по образованию и науке РФ

Брянский государственный технический университет

Кафедра

"Автоматизированный электропривод"

Пояснительная записка

к курсовой работе по ТАУ

Студент гр.05ПЭ:

Фролов С.В.

Преподаватель:

Зотин Д.В.

Брянск 2008

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ

2. Расчет коэффициента усиления САУ

3. Расчет и построение внешних статических характеристик САУ

4. Определение передаточной функции исходной САУ, расчет корней характеристического уравнения

5. Расчет и построение частотных характеристик эквивалентной разомкнутой САУ: АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ

6. Моделирование переходных характеристик исходной САУ

7. Проверка на устойчивость исходной САУ по критерию Гурвица

8. Синтез корректирующего устройства

9. Моделирование переходных процессов в скорректированной САУ. Определение типовых показателей качества в динамике

10. Заключение

11. Литература

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа является одним из этапов изучения дисциплины "Теория автоматического управления" и имеет своей целью приобретение навыков расчета параметров элементов систем автоматического управления (САУ) и анализа их характеристик.

Данная работа предусматривает возможность практического применения знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной подготовки. При выполнении курсовой работы необходимо решить ряд задач, тематика которых отражает основные разделы изучаемой дисциплины.

1. Расчет коэффициента усиления САУ

Рассчитаем коэффициент усиления К САУ, при котором суммарная статическая ошибка не будет превышать допустимой величины.

Кроме коэффициента усиления на величину ошибки влияют значения управляющего и возмущающего воздействий. Наибольшая величина достигается при действии на систему минимального управляющего воздействия g и максимального возмущения z. Таким образом, при единичном коэффициенте передачи цепи обратной связи исходной системы суммарная статическая ошибка может быть найдена как:

,

где y- выходная переменная.

Значение y определяется реакцией САУ на сумму управляющего и возмущающего воздействий:

где K1, K2 - статические коэффициенты передачи соответственно звена W1(p) и W2(p).

Выражаем из (2) у:

Подставим полученное значение в (1):

Подставим числовые значения и найдем значение К.

K=233,891 - коэффициент усиления регулятора.

2. Расчет и построение внешних статических характеристик САУ

Построим семейства внешних статических характеристик для замкнутой САУ в заданном диапазоне g и z. Аналитически характеристики заданы уравнением:

.

Подставим численные значения:

выполняем расчет для gmin=0.5:

| z |

y

0

0,5

9

0,487

выполняем расчет для g=3,25:

| z |

y

0

3,25

9

3,236

выполняем расчет для gmax=6:

| z |

y

0

6

9

5,985

Теперь найдем статические ошибки для каждого задающего воздействия g:

%

gmin=0,5

g=3,25

gmax=6

Рис.1 График семейства статических характеристик

Статическая ошибка максимальна (=2.6% ) при задающем воздействии g=0.5.

3. Определение передаточной функции исходной САУ, расчет корней характеристического уравнения

Для данной САУ запишем и преобразуем передаточную функцию W(p):

,

Запишем характеристическое уравнение и найдем его корни.

Характеристическое уравнение имеет вид:

=0

Корни характеристического уравнения найдем при помощи приложения программы MathCAD:

р1= -37,87; р2,3=-17,48±241.93j

Таким образом по корням характеристического уравнения мы можем предположить, что система устойчива.

4. Расчет и построение частотных характеристик эквивалентной разомкнутой САУ: АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ

Передаточная функция W(p) для эквивалентной разомкнутой САУ выглядит следующим образом :

Зная, что KOC=1 и значение остальных сомножителей запишем W(p):

Теперь запишем частотную функцию W(j?):

Введем подстановку:

a=1-0.09176?2;

b=0.954?-0.00126?3;

c=2806.692;

d=74.84512?

Преобразуем полученное выражение:

;

;

;

Подставим числовые значения:

ac=2806.692-257.542?2

da=74.845?-6.868?3

cb=2677.584?-3.536?3

bd=71.402?3-0.0943?4

a2=1-0.18352?2+0.00842?4

b2=0.91?2-0.0024?4+0.00000159?6

Теперь раскроем скобки и преобразуем полученные выражения:?cp

-АФЧХ.

-ЛАЧХ.

-ЛФЧХ.

Для построения частотных характеристик составим следующую модель:

Рис.2 ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной САУ

Рис.3 АФЧХ исходной САУ

Для определения устойчивости разомкнутой САУ по критерию Найквиста, нужно на АФЧХ посмотреть, охватывает ли АФЧХ точку с координатой (-1,0) или нет.

Рис.4 АФЧХ в точке (-1;0)

Так как АФЧХ исходной САУ (рис.4) не охватывает охватывает точку с координатой , то САУ является устойчивой.

5. Моделирование переходных характеристик исходной САУ

Строим следующую модель в MATLAB

а) При отсутствие возмущений для граничных значений g, переходная характеристика имеет следующий вид:

Рис.5 Переходная характеристика САУ при отсутствие возмущений(gmin=0.5)

Рис.6 Переходная характеристика САУ при отсутствие возмущений(gmax=6)

б) При максимальных возмущениях для граничных значений g, переходная характеристика имеет следующий вид:

Рис.7 Переходная характеристика САУ при максимальных возмущениях(gmin=0.5)

Рис.8 Переходная характеристика САУ при максимальных возмущениях(gmax=6)

6. Проверка на устойчивость исходной САУ по критерию Гурвица

Передаточная функция исходной САУ имеет вид:

Характеристический полином (знаменатель ) имеет вид:

,где

Составим по нему характеристическое уравнение:

Составим и подсчитаем определитель Гурвица:

Найдем значение определителя:

?=2807.692*(0.09176*75.799-0.00126*2807.692)=9595.64

Определитель больше нуля, что согласно критерию Гурвица свидетельствует об устойчивости системы.

7. Синтез корректирующего устройства

Синтез корректирующего устройства проводится для обеспечения оптимальных показателей качества регулирования САУ путем настройки ее на симметричный оптимум.

Желаемая передаточная функция разомкнутой системы, настроенной на симметричный оптимум, имеет вид:

Обозначив передаточную функцию корректирующего устройства (регулятора) и определив передаточную функцию разомкнутой системы, можно записать следующим образом:

Находим значение коэффициента демпфирования:

Т.к. коэффициент демпфирования =3,089 >0,7, то полином второго порядка можно разложить на множители:

Преобразованная передаточная функция имеет вид:

Получаем:

выбираем как наименьшую постоянная времени нескорректированной системы. =0.02с

Находим :

Представим передаточную функцию регулятора в виде типовых звеньевТАУ:

Модель скорректированной САУ в MATLAB:

Рис.7 ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной САУ

Из графиков видно, что запас устойчивости по амплитуде бесконечен, т.к. ЛФЧХ не пересекает угол -180:

Запас устойчивости по фазе имеет конечное значение;

8. Моделирование переходных процессов в скорректированной САУ.Определение типовых показателей качества в динамике

а) Моделирование переходных процессов скорректированной САУ при ступенчатом изменении задающего и минимального возмущающего воздействия. Определение типовых показателей качества в динамике.

Рис.8 Переходный процесс скорректированной САУ для

Перерегулирование составляет .Время регулирования tр=2,2с.

Рис.9 Переходный процесс скорректированной САУ для

Перерегулирование составляет .Время регулирования tр=2,20с.

б) Моделирование переходных процессов скорректированной САУ при ступенчатом изменении задающего и максимального возмущающего воздействия. Определение типовых показателей качества в динамике.

Рис.10 Переходный процесс скорректированной САУ для

Перерегулирование составляет .Время регулирования tр=9,8-4,3=5,5с.

Рис.11 Переходный процесс скорректированной САУ для

Перерегулирование составляет .Время регулирования tр=6,8-4,15=2,65с

Заключение

В ходе курсовой работы была исследована линейная система автоматического управления (САУ).Был выполнен анализ данной САУ, а в частности, построены её временные и частотные характеристики, произведена проверка на устойчивость, также была обеспечена настройка исходной САУ на симметричный оптимум по средствам введения корректирующего устройства, рассчитаны параметры качества регулирования скорректированной САУ.

По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы:

- Параметры статического режима определяются по построенным внешним статическим характеристикам. Видно, что исходная система обладает статической ошибкой, которая характеризуется наклоном графиков. Наибольший наклон соответствует максимальной статической ошибке (статизму).

- Параметры динамического режима определяются по построенным временным (переходным) и частотным характеристикам исходной САУ. По полученным характеристикам и проведённым аналитическим расчётам был выполнен анализ исходной САУ на устойчивость и сделан вывод о её неустойчивости (по корням характеристического полинома, критерию Найквиста и Гурвица, по ЛАЧХ и ЛФЧХ).

- Для придания исходной САУ устойчивости, а также оптимальных параметров качества регулирования (по задающему воздействию), был выполнен её синтез и настройка на симметричный оптимум.

Данная работа позволила закрепить теоретический курс по данной дисциплине и получить навыки расчёта и анализа систем автоматического управления.

Литература

1. Теория автоматического управления: учебник для вузов. Ч.1. Теория линейных систем автоматического управления / Под редакцией А. А. Воронова.- 2-е издание, перераб. И доп. - М.: Высш. Шк., 1986.

2. Теория автоматического управления: учебник для вузов. - Под редакцией А. В. Нетушила. - 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Высш. Шк.,1976.

3. Теория автоматического управления. /Под ред. Воронова А.А.-М.; Высш.шк., 1986г.

4. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1982г.

5. Ящугин В.А. Теория линейных непрерывных систем автоматического управления в вопросах и ответах.-М.: Высш. шк., 1986г.

6. Певзнер Л.Д. Теория систем управления.- М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002г.



Похожие работы:

Автоматизированная информационная технология (АИТ) в налоговой системе

14.04.2008/курсовая работа

Автоматизированная информационная технология (АИТ) в налоговой системе - это совокупность информационных процессов и программно-технических средств, обеспечивающих сбор, обработку, хранение и отображение информации, а также ее надежность и оперативность.

Автоматизированная разработка печатного узла в пакете OrCAD

2.08.2009/курсовая работа

Методика и основные этапы разработки печатного узла в пакете OrCAD, составление и анализ его принципиальной электрической схемы, выбор и обоснование элементной базы. Автоматизированная разработка схемы и ее моделирование, конструкции печатного узла.

Автоматизированная система защиты и контроля доступа в помещения

24.06.2010/дипломная работа

Типы и функции электронных систем защиты и контроля доступа в помещения. Структура технических средств. Архитектура системы, общие процедуры безопасности. Принципиальная схема контроллера шлюза, расчет платы. Разработка алгоритма управляющей программы.

Автоматизированная система изучения тепловых режимов устройств ЭВС

29.06.2010/дипломная работа

Обзор особенностей обеспечения тепловых режимов в конструкциях ЭВС. Моделирование тепловых режимов. Выбор структурного построения системы и формулирование требований к ее структурным компонентам. Анализ взаимодействия технических и программных средств.

Автоматизированные информационные системы в экономике

25.02.2010/контрольная работа

Оптимизация управления в различных сферах человеческой деятельности. Классификация автоматизированных информационных систем управления. Методы проектирования и этапы разработки. Структурная схема, объем памяти, аппаратура вывода и отображения информации.

Автоматизированные информационные технологии управления

16.07.2008/курсовая работа

Автоматизированные информационные технологии систем электронного документооборота и виды их обеспечения. Информационная технология управления. Автоматизация офиса. Автоматизированные информационные технологии в офисе. Microsoft Office ХР. Word.

Автоматизированная система управления взрывоопасным технологическим процессом

13.12.2010/реферат

Модель распределённой системы управления MTU-RTU и её компоненты. Интеллектуальные датчики: типы, структура и функции. Физический уровень реализации сетей. Обеспечение взрывозащиты: технологический процесс, структура и аппаратные средства системы.

Автоматизированное проектирование электронных устройств

11.11.2010/реферат

Понятие, задачи и проблемы автоматизации проектирования сложных электронных систем. Структура комплекса аппаратно-программных средств САПР. Описание микросхемного, регистрового, вентильного и кремниевого уровней представления мультипроцессорных систем.

Блок автоматизированного управления связью

10.06.2009/дипломная работа

Разработка системы управления коротковолнового радиопередатчика на основе современной отечественной элементной базы. Документация для блока автоматизированного управления связью. Тепловой режим блока, технологичность и экономическая эффективность.

Блок управления и контроля автоматизированного тестера параметров радиоэлементов

3.03.2009/дипломная работа

Математические модели и тестер для измерения параметров радиоэлектронных элементов. Решение задачи по повышению точности моделирования путём использования прямых методов применения Y-матрицы транзистора. Недостатки применяемых измерительных приборов.

Информационный процесс в автоматизированных системах

21.02.2009/курсовая работа

Информационные процессы, их роль в жизни общества. Сбор, извлечение и передача хранимой информации. Канал связи, кодирующее и декодирующее устройство. Виды информации и их кодирование. Понятие системы счисления. Роль средств массовой информации.

Исследование автоматизированной системы учёта движения грузов на складе аэропортов

21.02.2009/дипломная работа

Обоснование необходимости использования вычислительной техники для решения комплекса задач по автоматизации учёта движения грузов. Исследование алгоритмов сортировки грузов и их распределение по паллетам. Типы и методы циклических инвентаризаций.

Перспективы развития автоматизированных заводов будущего

23.05.2010/контрольная работа

Организация, подготовительные работы (проведение опытного производства) и основные этапы перехода на полную автоматизацию изготовления нового вида продукции на заводах по производству машиностроительных изделий на примере фирмы Toshiba (Япония).

Проект автоматизированного рабочего места специалиста по формированию программ радиовещания

14.05.2010/дипломная работа

Основы организации радиовещания. Определение формата радиовещания современной радиостанции. Структура и функции аппаратно-студийного комплекса радиостанции. Разработка автоматизированного рабочего места специалиста по формированию программ радиовещания.




Скачать работу: Автоматизированный электропривод, 2017 г.

Перейти в список рефератов, курсовых, контрольных и дипломов по
         дисциплине Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника