Вторая курсовая работа выполняется в восьмом семестре, после того, как студентами уже изучены основные вопросы анализа и синтеза систем автоматического управления с использованием линеаризованных моделей динамических объектов.
Все варианты курсового проектирования имеют один и тот же перечень задач, которые необходимо решить. Варианты отличаются объектами управления или параметрами этих объектов.
В процессе выполнения курсовой работы необходимо решить следующие задачи.
1. Провести анализ объекта управления. Определить, что является управляемой переменной, управляющим и возмущающим воздействием, что измеряется в системе. Уяснить принципы работы исследуемой системы и требования к ее качеству. Оценить, какие элементы модели являются линейными, а какие – нелинейными.
2. Провести линеаризацию модели. Записать линеаризованную модель в отклонениях от точки линеаризации.
3. Записать модель в форме структурной схемы, передаточной функции и уравнений состояния. Все модели должны быть сначала получены в символьной форме, а затем переведены в числовую форму.
|
|
4. Методом модального синтеза по полному вектору состояния синтезировать непрерывный регулятор, обеспечивающий заданное качество переходных процессов (перерегулирование по выходной переменной (0.9-1.1) s %, время переходного процесса (0.9-1.1) tп). Для этого необходимо:
· Исследовать характеристики исходной разомкнутой системы. Определить расположение полюсов и вид переходной функции разомкнутой системы. Для моделирования использовать пакеты CLASSIC или MATHLAB.
· Выбрать желаемую передаточную функцию, расположение корней характеристического уравнения которой обеспечивает заданное качество переходных процессов. Проверить результаты моделированием.
· Ввести в исходную систему обратные связи по всем переменным состояния и получить передаточную функцию замкнутой САР.
· Приравняв коэффициенты характеристических полиномов желаемой и реальной систем, получить систему уравнений относительно неизвестных уравнений обратных связей.
· Решив данную систему уравнений, вычислить коэффициенты обратных связей.
· Проверить полученные результаты моделированием замкнутой САР. При необходимости скорректировать ее свойства.
· Проверить грубость системы регулирования в пределах 10 % изменения расчетных коэффициентов.
Исходные данные к выполнению первой курсовой работы изложены в Методических указаниях по выполнению курсовой работы 2 по ТАУ.
4.3.1 Выбор варианта курсовой работы 2
Вариант индивидуального задания курсовой работы включает тип динамического объекта, для которого следует синтезировать систему регулирования. Вариант определяется как число, составленное из двух последних цифр зачетной книжки студента. В связи с тем, что имеется 20 вариантов заданий, используется следующий алгоритм выбора варианта:
Таблица 4.2
Последние цифры номера зачётной книжки | Подлежащий выполнению вариант динамического объекта |
11 вариант | |
29 – 20∙1= 9 вариант | |
42 – 20∙2= 2 вариант |