Комплексный анализ следящей системы

Автор: Пользователь скрыл имя, 25 Января 2013 в 01:25, курсовая работа

Краткое описание

В данном курсовом проекте выполнен комплексный анализ следящей системы заданной структуры и с заданными параметрами ее звеньев. Анализ включает построение частотных характеристик (АФХ, АЧХ, ФЧХ), а также логарифмических частотных характеристик (ЛАХ, ЛФХ), оценку устойчивости САУ с помощью алгебраических (Гурвица) и частотных (Найквиста) критериев. Для определения области устойчивости системы была построена кривая D-разбиения.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 6
1. Передаточная функция разомкнутой системы 7
2. Построение частотных характеристик разомкнутой системы 7
3. Оценка устойчивости замкнутой системы с помощью алгебраических критериев. Определение критического значения коэффициента усиления 12
4. Оценка устойчивости замкнутой системы с помощью частотных критериев 14
5. Кривая D-разбиения в плоскости одного параметра 18
6. Оценка запасов устойчивости системы по модулю и по фазе 20
7. ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы. Оценка запасов устойчивости системы 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 21
Список использованной литературы

Скачать в ZIP (458.17 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Курсач по ТАУ - Ирен.doc

— 653.50 Кб (Скачать)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Кривая D-разбиения в плоскости одного параметра.

Построим кривую D-разбиения по параметру kу.

Таблица 7.

w

U(w)

V(w)

-25

283,2454

-115,5528499

-20

186,1472

-33,18903319

-15

106,8385

9,672619048

-10

48,16017

22,90764791

-5

12,1415

16,39159452

0

0

0

5

12,1415

-16,39159452

10

48,16017

-22,90764791

15

106,8385

-9,672619048

20

186,1472

33,18903319

25

283,2454

115,5528499


 


 

Рис. 10. Кривая D-разбиения.

Область I является претендентом на область устойчивости замкнутой системы. Пусть Ку=50. Проверим устойчивость замкнутой системы по критерию Гурвица.

Характеристический полином  замкнутой системы:

Определитель Гурвица:

 

Так как все определители положительны, то система устойчива. Значит, область I является областью устойчивости замкнутой системы.

  1. Оценка запасов устойчивости системы по модулю и по фазе.

Оценим запасы устойчивости системы по модулю и по фазе, пользуясь критерием Найквиста.

Рис. 11. График АФХ разомкнутой системы W(jw).

Запас устойчивости системы  по модулю: Dm=0.2;

Запас устойчивости системы  по фазе: g=18°.

 

  1. ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы. Оценка запасов устойчивости системы.

Построим ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы в Matlab.

Рис. 12. Структурная схема разомкнутой системы.

Рис. 13. ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы.

Запас устойчивости системы  по модулю: 20 lg DL=-1; Dm=1-DL =0.11;

Запас устойчивости системы  по фазе: g=8°.

 

  1. График переходной функции заданной нескорректированной системы. Оценка показателей качества нескорректированной системы.

Построим график переходной функции h(t) заданной нескорректированной системы в приложении Simulink пакета Matlab.

Рис. 14. Структурная схема замкнутой системы.

 

 

Рис. 15. Переходный процесс нескорректированной системы (сходящийся).

 

Показатели качества нескорректированной системы:

Полученные значения показателей качества нескорректированной системы не удовлетворяют требуемым (tрег<=1.2; s<=20%).

 

 

 

 

 

  1. Построение ЛАХ и ЛФХ скорректированной разомкнутой системы. Оценка запасов устойчивости скорректированной системы по модулю и по фазе.

Построим ЛАХ и ЛФХ скорректированной разомкнутой системы в Matlab.

Рис. 16. Структурная схема разомкнутой скорректированной системы.

Рис. 17. ЛАХ и ЛФХ разомкнутой скорректированной системы.

 

Запас устойчивости по модулю: 20lgDL=-9.36; Dm=1-DL=1-0.34=0.66;

запас устойчивости по фазе: g=65°.

После введения корректирующего устройства система более устойчивей, что наглядно видно из ЛАХ и ЛФХ скорректированной разомкнутой системы по запасам устойчивости по модулю (Dm=0.66) и по фазе (g=65°): запасам устойчивости по модулю возросло в 6 раз, а по фазе в 6,5 раз.

  1. График переходной функции скорректированной системы. Оценка показателей качества скорректированной системы

Построим график переходной функции h(t) скорректированной системы в приложении Simulink пакета Matlab.

 

Рис. 18. Структурная схема замкнутой скорректированной системы.

 

Рис. 19. Переходный процесс скорректированной системы (сходящийся):

После введения корректирующего устройства система стала устойчивой. Показатели качества скорректированной системы следующие:

Полученные значения показателей качества скорректированной  системы полностью удовлетворяют требуемым (tрег<=1.2; s<=20%).

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данной курсовой работе было проведено исследование следящей системы, которая изначально оказалась устойчивой, но не удовлетворяла требуемым показателям качества. В результате была получена скорректированная система, полностью удовлетворяющая требуемым показателям качества: время регулирования равно 1.2 сек и величина перерегулирования равна 4,5%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Воронов А.А. «Теория Автоматического управления»    - М. 1988г.
  2. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования, издание третье, исправленное. Москва, издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 2007.
  3. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования, учебное пособие для вузов, изд. 2-е, перераб. и доп., - М.: "Энергия", 1967. - 648с., ил.
  4. Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления и регулирования.— 2-е изд., перераб. и доп. Киев, Издательство Выща школа Головное издательство, 2009.
  5. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Т. 1. Линейные системы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 288 с. - ISBN 5-9221-0379-2.
  6. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Т. 2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. – 64 с. - ISBN 5-9221-0534-5.
  7. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. Учеб. пособие для электротехн. спец. вузов. - М.: "Высшая школа", 1973. - 528с., ил.
  8. Попов Е.А. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: Учебное пособие для ВУЗов II издание 1989.
  9. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления/ Под редакцией В. А. Бесекерского. - M.: Наука, 2007.
  10. Теория автоматического управления. Учеб. для вузов по спец. "Автоматика и телемеханика". В 2-х ч./ Н.А. Бабаков, А.А. Воронов и др.: Под ред. А.А. Воронова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 367с.

Информация о работе Комплексный анализ следящей системы