Функциональная схема САУ

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Марта 2014 в 14:34, курсовая работа

Краткое описание

Цель создания автоматической системы – достичь того, чтобы значение влажности бумажного полотна было равно заданному. При этом требуется, чтобы точность регулирования, т.е. возможное отклонение, находилось в определенных пределах. Поэтому, для синтеза системы выбран принцип управления по отклонению регулируемой величины от задания.

Содержание

1. Принципиальная схема……………………………………………………………………………….….1
2. Задание…………………………………………………………………………………………………………….2
3. Функциональная схема САУ…………………………………………………………………….……..
3.1. Цель системы управления…………………………………………………………………....
3.2. Функциональная схема…………………………………………………………………………..…5
3.3. Описание функционирования системы……………………………………………..…..6
4. Характеристики объекта по каналу управления ……………………………..
4. 1 Переходная и весовая функции объекта по каналу управления…………………………………………………………………………………………………………….6
4.2 Частотные характеристики объекта по каналу управлении…...9
5. Структурная схема системы регулирования…………………………………………...11
6.Параметрический анализ САУ………………………………………………………………..………12
6.1 Построение области устойчивости в плоскости варьируемых параметров ………………………………………………………………………………………………………..12
6.2 Построение линии равного запаса (ЛРЗ) устойчивости по заданной степени колебательности – m…………………………………………………………………..….16
7. Анализ САУ……………………………………………………………………...............................................
7.1 Дискретная модель системы………………………………………………………………19
7.2 Получение переходного процесса САУ по задающему воздействию……………………………………………………………………………………………………….20
8.Определение показателей качества системы регулирования по задающему воздействию………………………………………………………………………………………………………...24
9.Вывод о работоспособности проектируемой системы……………………………..25

Вложенные файлы: 1 файл

тау тау.docx

— 380.85 Кб (Скачать файл)

К'=К1КимКро=-1,6436*124*0,0105= -2,14

К''= К2КимКро=-0,0101*124*0,0105= -0,0131

Дискретная модель датчика: Wдат (Z) = Kд = 0.064  

Система разностных уравнений, описывающих работу данной АСР, при переходном процессе.

Так как рассчитываем переходный процесс по задающему воздействию, то полагаем DXf = 0; DYf = 0.

  1. Уравнение объекта регулирования:

 

 

 

2.Уравнение датчика:

                      y1   =Kд  *  y0[n]

3.Уравнение элемента  сравнения:К2

                       Х[n]= yзаq[n] * Kд -y1[n]

4.Уравнение регулирующего  блока:

  

Выбираем параметры настройки ПИ регулятора:

K1 = -1,6436

K2 = -0.0101

      Отклонение регулируемой величины от установившегося значения должно быть не более 5%.  D = 0.05 × | -2 | = 0,1

Произведем ручной расчёт переходного процесса системы по задающему воздействию для 10 точек.Результаты занесем в таблицу 5.

Таблица 5

n

Y0

Y1

Х

U

0

0

0

-0.128

0,274

1

0

0

-0.128

0,350

2

0

0

-0.128

0,426

3

0

0

-0.128

0,502

4

-0,296

-0,19

-0.109

0,567

5

-0,456

-0,29

-0.096

0,514

6

-0,594

-0.45

-0.078

0,486

7

-0,712

-0,12

-0,063

0,453

8

-0,856

-0,084

-0,059

0,397

9

-1,102

-0,053

-0,055

0,364

10

-1,283

-0,042

-0,051

0,324


 

       

 

 

 РЕЗУЛЬТАТЫ  ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 

       ОДНОКОНТУРНОЙ ТИПОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ  АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

                                             01.01.98

********************************************************************

           ПЕРЕХОДНЫЙ  ПРОЦЕСС  ПО  ЗАДАЮЩЕМУ  ВОЗДЕЙСТВИЮ 

             Задающее воздействие ступенчатое    =    -2.0000

            П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ 

         Выбранные   параметры   закона  :

         Пропорциональная составляющая  К1   =    -1.6436

         Интегральная составляющая      К2   =    -0.0101

          Шаг расчета по времени   =  30

          Вывод производится через    3  тактов расчета

*******************************************************************

Время      Задание     Ошибка    Рег.у-во    Система    Ср.кв.ош.

0,00        -2,00     -0,1280     0,2739     0,00000     4,00000

90,00        -2,00     -0,1280     0,4254     0,00000     4,00000

180,00        -2,00     -0,0691     0,4281     -0,92054     3,14557

270,00        -2,00     -0,0140     0,3682     -1,78188     2,28520

360,00        -2,00     0,0159     0,3068     -2,24805     1,76407

450,00        -2,00     0,0231     0,2681     -2,36093     1,45555

540,00        -2,00     0,0180     0,2531     -2,28104     1,24161

630,00        -2,00     0,0095     0,2532     -2,14903     1,07756

720,00        -2,00     0,0027     0,2594     -2,04268     0,94901

810,00        -2,00     -0,0010     0,2658     -1,98477     0,84735

900,00        -2,00     -0,0021     0,2700     -1,96718     0,76543

990,00        -2,00     -0,0018     0,2718     -1,97210     0,69798

1080,00        -2,00     -0,0010     0,2719     -1,98424     0,64142

1170,00        -2,00     -0,0003     0,2714     -1,99486     0,59332

1260,00        -2,00     0,0001     0,2708     -2,00099     0,55192

1350,00        -2,00     0,0002     0,2703     -2,00310     0,51593

                                 

На основании полученых данных построим график переходного процесса по каналу управления при  изменение задающего воздействия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Определение  показателей качества системы  регулирования по задающему воздействию.

Оценку качества работы системы по задающему воздействию можно получить, анализируя кривую  переходного процесса системы.

  1. Точность системы управления в установившемся режиме работы.

Этот показатель оценивается величиной установившейся ошибки: ОШ¥ - точность, с которой поддерживается постоянство регулируемого параметра, определятся как разность между установившимся значением регулируемой величины после окончания переходного процесса y¥ и её заданным значением gзад, т.е. ОШ¥ = y¥ - gзад   Из графика видно, что

y¥ = gзад = 2. это значит, что величина установившейся ошибки ОШ¥ = 0, т.е. полученная система не имеет систематической ошибки, сигнал на выходе системы, в установившемся режиме, равен сигналу задания.

  1. Оценка быстродействия системы.

Быстродействие системы оценивается по времени переходного процесса, от момента начала воздействия до момента времени, после которого верно неравенство: | y(t) - y¥ | £ D, где  D = (0,03-0.05 * y¥ ).

По графику переходного процесса найдём tп.пр. = 670с » 11 мин.

Длительность переходного процесса велика.

  1. Запас устойчивости (склонность системы к колебательности).

а).   перерегулирование – максимальное отклонение регулируемой переменной от установившегося значения. 

Величина d -в пределах нормы, (допускается 10 ¸ 30 %).

 

б).    затухание за период.

Затухание в допустимых пределах.

 

в).  Число колебаний за время переходного процесса – 1.

9.Вывод  о работоспособности проектируемой  системы.

      Получили систему управления не обладающую статической ошибкой, имеющую хороший запас устойчивости, лежащий в пределах общетехнических нормативов. 

    Для выполнения более высоких требований к качеству переходного процесса можно ввести в систему дополнительно специальные корректирующие звенья с особо подобранной передаточной функцией, заменить регулятор с ПИ-законом регулирования на более сложный регулятор с ПИД-законом регулирования

 

 


Информация о работе Функциональная схема САУ