Пошук навчальних матеріалів по назві і опису в нашій базі:

Методичні вказівки до виконання курсової роботи "Побудова частотних характеристик складного об'єкта регулювання" з дисципліни




410.34 Kb.
НазваМетодичні вказівки до виконання курсової роботи "Побудова частотних характеристик складного об'єкта регулювання" з дисципліни
Сторінка2/2
Дата конвертації09.10.2012
Розмір410.34 Kb.
ТипМетодичні вказівки
1   2


Структурною схемою в ТАУ називають графічне зображення математичної моделі АСУ у вигляді з'єднання типових ланок.

Ланка на структурній схемі умовно позначається у вигляді прямокутника з зазначенням передатної функції всередині нього, а також вхідних і вихідних величин .

Порівнювальні (рис.2.6а) або підсумовуючі (рис.2.6б) ланки зображують у вигляді кола. У порівнювальній ланці (елементі порівняння) перед відповідним входом, який інвертує сигнал за знаком, ставлять знак мінус (рис.2.6а).



а б

Рисунок 2.6 – Порівнювальна (а) та підсумовуюча ланки (б)
Структурні схеми широко використовуються на практиці при проектуванні і дослідженні АСУ, тому що вони дають наочне уявлення про зв'язки між ланками, а також про проходження і перетворення сигналів у системі.

2.5 Правила перетворення структурних схем



2.5.1 Послідовне з'єднання ланок
При послідовному з'єднанні вихідна величина кожної попередньої ланки є вхідним сигналом для наступної ланки. При перетворенні структурних схем ланцюг з послідовно з'єднаних ланок можна замінити одною еквівалентною ланкою з передатною функцією W(p), що дорівнює алгебраїчному добуткові передатних функцій окремих ланок.
. (2.13)


Рисунок 2.7 – Послідовне з'єднання ланок та еквівалентна заміна

2.5.1 Рівнобіжне з'єднання ланок
При рівнобіжному з'єднанні ланок на їх загальний вхід надходить спільний сигнал, а вихідні величини додаються в елементі порівняння. Ланцюг з рівнобіжно з'єднаних ланок можна замінити однією еквівалентною ланкою з передатною функцією W(p), що дорівнює алгебраїчній сумі передатних функцій належних до неї ланок.
. (2.14)


Рисунок 2.8 – Рівнобіжне з'єднання ланок та еквівалентна заміна
2.5.3 Ланка, охоплена зворотним зв'язком (зустрічно-рівнобіжне з'єднання ланок)
Вважають, що ланка охоплена зворотним зв'язком, якщо його вихідний сигнал через яку-небудь іншу ланку подається на його вхід через елемент порівняння. При цьому якщо сигнал зворотного зв'язку y1(t) є інвертованим за знаком, тобто віднімається від вхідного сигналу y0(t) (u(t)=y0(t)-y1(t)), тоді такий зворотний зв'язок називають від'ємним. Якщо сигнал зворотного зв'язку y1(t) не є інвертованим, тобто додається до вхідного сигналу y0(t) (u(t)=y0(t+y1(t)), тоді зворотний зв'язок є додатним.

Передатна функція Wз(p) замкнутого кола з додатним (від'ємним) зворотним зв'язком визначається за таким виразом:
. (2.15)


Рисунок 2.9 – Приклад ланки зі зворотним зв'язком
Якщо передатна функція Wоз(p)=1, то відповідно зворотний зв'язок називається одиничним та його передатна функція при цьому має вигляд
. (2.16)


Рисунок 2.10 – Приклад ланки з одиничним зворотним зв'язком


2.5.4 Перенесення вузла через ланку
Якщо окремий вузол структурної схеми (рис. 2.11а) необхідно перенести у напрямку надходження сигналу (рис. 2.11б), тоді до гілки вузла послідовно вноситься ланка з передатною функцією, що є зворотнопропорційною до передатної функції ланки, через яку виконується дане еквівалентне перенесення. При перенесенні вузла проти напрямку надходження сигналу (рис. 2.12 а та б), аналогічно вноситься ланка з передатною функцією, що дорівнює передатній функції ланки, з якою пов’язано це еквівалентне перетворення.


а б
Рисунок 2.11 – Приклад перенесення вузла за ходом сигналу
а б
Рисунок 2.12 – Приклад перенесення вузла проти ходу сигналу
2.6 Частотні характеристики складного об'єкта регулювання
Часто виникає необхідність побудови ЛЧХ розімкнутої системи. Відомо, що передатна функція розімкнутої системи з n послідовно з'єднаними ланками є алгебраїчним добутком передатних функцій кожної з n ланок:
. (2.17)
Аналогічний вигляд має й АФЧХ розімкнутої системи:
. (2.18)
У цьому випадку частотні характеристики (АЧХ та ФЧХ) окремих ланок і системи в цілому дорівнюють:
, (2.19)

. (2.20)
З урахуванням співвідношення абсолютних величин та аргументів комплекснозначних функцій, можна записати співвідношення:
(2.21)

(2.22)

При побудові ЛАЧХ і ЛФЧХ відповідно до вищенаведених формул справедливий такий вираз:
(2.23)
Загальний метод побудови результуючої характеристики полягає в розрахунку ЛЧХ кожної окремої ланки та подальшому додаванні ординат при відповідних частотах.
Приклад:

Розглянемо побудову ЛЧХ розімкнутої системи, що складається з трьох ланок з передатними функціями:

  1. пропорційної ланки:


; (2.24)


  1. аперіодичної ланки першого порядку:


; (2.25)


  1. інтегруючої ланки:


. (2.26)
Спочатку знайдемо АФЧХ кожної ланки:


Потім за вищенаведеними виразами знаходимо АЧХ і ФЧХ усіх ланок системи. У результаті ми одержимо такі вирази:

Враховуючи, що , можна отримати ЛАЧХ кожної ланки та всієї системи в цілому:

ЛФЧХ кожної окремої ланки та всієї системи матиме такий вигляд:

Графіки ЛАЧХ: , і графіки ЛФЧХ: , зображені на рис. 2.13.

.



Рисунок 2.13 – Графіки ЛАЧХ і ЛФЧХ складного об'єкта регулювання
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ


  1. Що називається передатною функцією?

  2. Наведіть приклади передатних функцій типових елементарних ланок.

  3. Які частотні характеристики використовують при описі динамічних властивостей лінійних стаціонарних систем?

  4. Що називається амплітудно-фазовою частотною характеристикою (АФЧХ)?

  5. Що називається амплітудною частотною характеристикою, логарифмічною амплітудною частотною характеристикою?

  6. Що називається фазовою частотною характеристикою, логарифмічною фазовою частотною характеристикою?

  7. У чому полягає зручність застосування логарифмічних частотних характеристик?

  8. В яких одиницях відкладають частоту на осі абсцис при побудові логарифмічних частотних характеристик?

  9. Навести частотні характеристики типових елементарних ланок.

  10. Що називається структурною схемою системи управління в ТАУ?

  11. Правила перетворення структурних схем з послідовним з'єднанням ланок.

  12. Правила перетворення структурних схем з рівнобіжним з'єднанням ланок.

  13. Правила перетворення структурних схем з ланкою, охопленою зворотним зв'язком.

  14. Правила перенесення вузла через ланку.

  15. Методика отримання логарифмічних частотних характеристик складного об'єкта.

  16. Навести методику розв'язання рівняння 3-го порядку за допомогою формули Кардано.


Список літератури


  1. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления.– М.: Энергия, 1980.

  1. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления.– М.: Наука, 1989.

  2. Попович М.Г., Ковальчук О.В. Теорія автоматичного керування. – К.: Либідь, 1997.

  1. Лукас В.А. Теория автоматического управления.– М.: Недра, 1990.

  2. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования.– М.: Наука, 1972.


Додаток А

(обов'язковий)

Структурна схема САР

Рисунок А.1 – Структурна схема САР
У даній структурній схемі використовуються такі передатні функції:

- передатна функція регулятора струму;

- передатна функція тиристорного перетворювача;

- передатна функція ланки, що враховує електромагнітну інерцію двигуна постійного струму;

- передатна функція ланки, що враховує механічну інерцію двигуна постійного струму;

- передатна функція датчика струму.
Параметри передатних функцій:

- електромагнітна й електромеханічна сталі часу;

- коефіцієнти датчика струму, перетворювача;

- опір якірного ланцюга;

- стала часу перетворювача.



Додаток Б

(обов'язковий)

Таблиця вихідних даних

Номер

варіанта

Дані для розрахунку

Тя

Тм




Кдт

Кп

1

0.02

0.08

0.064

0.37

3.5

2

0.037

0.105

0.17

0.52

2.47

3

0.02

0.09

0.14

0.405

5.2

4

0.048

0.189

0.136

0.5

2.8

5

0.034

0.108

0.138

0.55

5

6

0.02

0.08

0.1

0.358

2.7

7

0.042

0.121

0.056

0.405

6.5

8

0.021

0.23

0.2

0.6

4.5

9

0.062

0.09

0.08

0.1

3.5

10

0.044

0.09

0.2

0.2

4

11

0.052

0.1

0.03

0.36

1.8

12

0.031

0.11

0.2

0.32

3.5

13

0.034

0.08

0.02

0.32

2.2

14

0.052

0.09

0.15

0.44

4.3

15

0.031

0.08

0.04

0.52

3.1

16

0.041

0.07

0.24

0.34

2.8

17

0.024

0.05

0.02

0.22

3.5

18

0.036

0.11

0.28

0.21

4.5

19

0.049

0.118

0.037

0.357

1.7

20

0.024

0.06

0.028

0.24

2.7

21

0.035

0.11

0.041

0.31

4.1

22

0.026

0.11

0.28

0.25

4.4

23

0.032

0.11

0.25

0.31

4.1

24

0.037

0.118

0.049

0.36

1.5

25

0.04

0.076

0.03

0.28

2.4

26

0.026

0.11

0.21

0.25

4.2

27

0.034

0.11

0.052

0.32

2.5

28

0.015

0.09

0.28

0.21

4.8

29

0.051

0.11

0.16

0.15

4.1

30

0.045

0.114

0.035

0.36

2.1

31

0.021

0.06

0.14

0.21

3.2

32

0.018

0.07

0.046

0.71

2

33

0.027

0.105

0.046

0.35

1.5

34

0.033

0.06

0.043

0.8

4.8

35

0.018

0.165

0.074

0.42

2.6

Продовження додатка Б


Номер

варіанта

Дані для розрахунку

Тя

Тм




Кдт

Кп

36

0.065

0.18

0.054

0.29

2.8

37

0.048

0.18

0.136

0.5

2.5

38

0.028

0.117

0.032

0.52

3.2

39

0.021

0.195

0.021

0.61

2.4

40

0.021

0.084

0.037

0.36

3.1

41

0.049

0.118

0.037

0.36

1.9

42

0.032

0.09

0.24

0.2

4.5

43

0.041

0.094

0.029

0.31

2.2

44

0.028

0.07

0.18

0.26

3.8

45

0.035

0.084

0.021

0.36

2.2

46

0.021

0.05

0.21

0.36

3.2

47

0.028

0.195

0.037

0.8

4.8

48

0.03

0.082

0.04

0.41

2.7

49

0.04

0.118

0.049

0.36

1.5

50

0.04

0.076

0.03

0.28

2.4

51

0.014

0.057

0.16

0.13

1.8

52

0.027

0.115

0.071

0.49

3.51

53

0.05

0.095

0.041

0.11

5.2

54

0.068

0.145

0.063

0.23

3.7

55

0.024

0.154

0.083

0.144

4

56

0.02

0.083

0.149

0.128

2.4

57

0.048

0.21

0.065

0.54

5.9

58

0.041

0.123

0.062

0.64

6.6

59

0.063

0.06

0.08

0.127

1.4

60

0.032

0.07

0.029

0.7

2.5

61

0.023

0.12

0.038

0.22

2

62

0.027

0.09

0.232

0.29

1.5

63

0.035

0.085

0.127

0.33

4.2

64

0.036

0.093

0.135

0.47

2.7

65

0.051

0.076

0.047

0.152

1.9

66

0.041

0.069

0.095

0.36

5.8

67

0.033

0.055

0.023

0.27

2.6

68

0.048

0.111

0.048

0.17

3.7

69

0.029

0.137

0.037

0.345

3

70

0.037

0.064

0.17

0.21

3.6

71

0.041

0.1

0.094

0.23

5.1

72

0.022

0.14

0.26

0.20

5.8

Продовження додатка Б


Номер

варіанта

Дані для розрахунку

Тя

Тм




Кдт

Кп

73

0.033

0.065

0.048

0.71

4

74

0.046

0.137

0.051

0.33

2.3

75

0.05

0.106

0.037

0.12

6.3

76

0.038

0.091

0.21

0.25

3.9

77

0.057

0.061

0.24

0.23

4.7

78

0.017

0.094

0.058

0.76

2.6

79

0.022

0.113

0.15

0.169

3.1

80

0.044

0.074

0.082

0.61

4

81

0.039

0.066

0.12

0.85

2.8

82

0.028

0.07

0.058

0.54

5.3

83

0.047

0.125

0.058

0.27

2.4

84

0.054

0.068

0.037

0.88

1.9

85

0.017

0.139

0.15

0.244

2.2

86

0.065

0.178

0.032

0.197

3.8

87

0.037

0.108

0.148

0.87

2.5

88

0.047

0.137

0.049

0.38

4.5

89

0.022

0.190

0.027

0.59

6.1

90

0.043

0.073

0.045

0.2

3.5

91

0.03

0.098

0.033

0.61

4.7

92

0.023

0.095

0.24

0.36

2.4

93

0.055

0.121

0.046

0.92

4.1

94

0.021

0.076

0.17

0.62

3.9

95

0.037

0.184

0.21

0.69

4.6

96

0.036

0.057

0.021

0.36

5

97

0.029

0.145

0.026

0.87

2

98

0.034

0.083

0.024

0.48

4.4

99

0.025

0.08

0.19

0.69

1.9

100

0.042

0.107

0.023

0.93

2.7


Для усіх варіантів вважати Тп=0.01с.
Додаток В

(обов'язковий)

Зразок оформлення титульного аркуша
Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

Кафедра комп’ютеризованих систем управління

Курсова робота

з дисципліни “Теорія автоматичного управління”

на тему

“ Побудова частотних характеристик складного об'єкта регулювання”


Виконав: /Підпис/ П.І.П/б

/група/
Прийняв: /Підпис, дата, оцінка/ П.І.П/б
Суми 2006
Додаток Г

(обов'язковий)

Розв'язання рівняння третього порядку методом Кардано
Нехай рівняння третього порядку задано у вигляді
, (Г.1)
Тоді за допомогою підстановки
(Г.2)
приводимо рівняння (Г.1) до вигляду
. (Г.3)

Отже, один з коренів можна знайти за допомогою формули Кардано
, (Г.4)

де

; (Г.5)
; (Г.6)
. (Г.7)
Приклад. Знайти один із коренів рівняння третього порядку за методом Кардано:




Робимо підстановку та ділимо дане рівняння на 2.

У результаті отримуємо . Знаходимо і :

Тоді

Тепер можна знайти один із коренів рівняння:

Навчальне видання

Методичні вказівки до виконання курсової роботи "Побудова частотних характеристик складного об'єкта регулювання " з дисципліни "Теорія автоматичного управління" для студентів спеціальності 6.091401 – Системи управління і автоматики денної та заочної форм навчання

Укладачі: Андрій Володимирович Павлов

Сергій Олександрович Темченко

Редактор Т.Г.Чернишова

Відповідальний за випуск В.Д.Черв'яков
Підп.до друку , поз.

Формат 60х84/16. Папір офс. Друк офс.

Ум.друк.арк. Обл.-вид.арк.

Тираж 80 пр. Собівартість вид.

Зам. №
Видавництво СумДУ при Сумському державному університеті

40007, Суми, вул. Римського-Корсакова, 2

Свідоцтво про внесення суб'єкта видавничої справи до Державного реєстру ДК № 2365 від 08.12.2005.

Надруковано у друкарні СумДУ

40007, Суми, вул. Римського-Корсакова, 2
1   2

Схожі:

Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни "Податкова система" для студентів напряму 0501 "Економіка і підприємництво"
Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни "Податкова система" / Укладачі: Т. О. Кірсанова, І. М. Кобушко, М. Ю....
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни „ регіональний менеджмент для студентів спеціальності 0306 «Менеджмент І адміністрування»
Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни „Регіональний менеджмент” // Укладачі: А. Ю. Жулавський, О. О. Павленко,...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки щодо виконання та оформлення курсової роботи з дисципліни «Обчислювальна математика»
Методичні вказівки з виконання та оформлення курсової роботи з дисципліни «Обчислювальна математика» для студентів геологічного факультету...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки для виконання курсової роботи з дисципліни "Агрохімія" розроблено на основі програми вивчення даної дисципліни і розраховано для студентів денної та заочної форм навчання спеціальності 090101 " Агрономія "
Свитко С. М., Сауляк П. М., Барвінченко В.І., Дідур І. М. Методичні вказівки для виконання курсової роботи з дисципліни "Агрохімія"...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки щодо виконання та оформлення курсової роботи з дисципліни «Програмування в геоінформаційних системах»
Методичні вказівки з виконання та оформлення курсової роботи з дисципліни «Програмування в геоінформаційних системах» для студентів...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки щодо виконання курсової роботи з курсу „технології програмування розробив: Томашевський В. В
Важливим етапом вивчення дисципліни „ Технології програмування ” є написання курсової роботи. Задачами курсової роботи є
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки для виконання курсової роботи з дисципліни: "Насінництво сільськогосподарських культур" студентами агрономічного факультету за спеціальністю 130. 100 "Агрономія". Методичні вказівки. Вінниця, 2006. 15 с
Мазур О. В., Шерепітко В. В., Цицюра Я. Г. Методичні вказівки для виконання курсової роботи з дисципліни: “Селекція та насінництво...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки до виконання та оформлення курсової роботи для студентів всіх форм навчання
Методичні вказівки до виконання та оформлення курсової роботи для студентів усіх форм навчання з дисципліни “Програмування”/Укладачі:...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\Методичні вказівки до виконання та оформлення курсової робити з дисципліни «Розробка супровідної проектної документації, видавничі системи»
Методичні вказівки до виконання та оформлення курсової роботи з дисципліни «Розробка супровідної проектної документації, видавничі...
Методичні вказівки до виконання курсової роботи \"Побудова частотних характеристик складного об\1 Вимоги до виконання курсової роботи 4 2 Завдання для курсової роботи 7
Дані методичні вказівки призначені для організації виконання курсової роботи студентів спеціальності 000008 «Енергетичний менеджмент»...
Додайте кнопку на своєму сайті:
ua.convdocs.org


База даних захищена авторським правом ©ua.convdocs.org 2014
звернутися до адміністрації
ua.convdocs.org
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Випадковий документ

опубликовать
Головна сторінка