Анализ устойчивости и качества процесса управления в линейной непрерывной САУ

ВВЕДЕНИЕ

Залогом успеха при изучении курса “Теория автоматического управлення” (ТАУ) является самостоятельная, как основной вид, работа студентов заочной формы обучения, которая включает в себя: изучение конспекта лекций, материала учебников и учебных пособий, подготовку к лабораторным и практическим занятиям, выполнение контрольных и курсовых работ.

Предлагаемая контрольная работа посвящена основному  разделу изучения курса ТАУ, а именно:теории автоматического управления линейными непрерывными системами автоматического управления (САУ) и направлена на:

•усвоение теоретического материала;

•приобретение практических навыков по расчету и анализу качества процесса управления в линейных непрерывных САУ;

•развитие у студентов самостоятельности в принятии решений по улучшению качества процесса управления.

Методические указания к выполнению контрольной работы, список рекомендуемому литературы с указанием страниц, где расположен необходимый для изучения теоретический материал, а также пример расчета одного из вариантов контрольной работы помогут студентам заочной формы обучения качественно и в срок выполнить эту работу.

1.ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

1.1 Название контрольной работы

Анализ устойчивости и качества процесса управления в линейной непрерывной САУ

1.2 Исходные данные

Исходные данные о параметрах типовой одноконтурной САУ и о характере приложенных к ней внешних воздействиях приведены соответственно  в таблицах 1.1 и 1.2

В таблицах 1.1 и 1.2 приняты следующие обозначения:

 – изображения по Лапласу задающего  возмущающего  воздействий, регулируемой координаты  и ошибки регулирования;

 – коэффициент передачи разомкнутой системы (размерный или безразмерный):

 и  – постоянные времени динамических звеньев системы;

-коэффициент демпфирования;

– главная передаточная функция

– передаточная функция

системы по возмущению (по ошибке от возмущения);

– передаточная функция системы по ошибке относительно задающего воздействия;

– Передаточная функция разомкнутой системы.

1.3 Программа работы

1.3.1 Определить (согласно варианта) по структурной алгоритмической схеме типовой одноконтурной системы передаточные функции  и

1.3.2 Проверить систему на устойчивость по заданному в таблице 1.1 критерию устойчивости.

1.3.3 Определить показатели качества работы системы в установившемся режиме.

1.3.4 Определить показатели качества (косвенные или прямые) работы системы в переходном режиме

1.3.5 Оценить качество процесса управления путем анализа полученных результатов и сделать выводы о пригодности системы для эксплуатации.

1.3.6 Наметить пути повышения точности процесса управления в установившемся и переходном режимах

Таблица 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

Вариант	Структурна схема системы регулирования	Параметры системы					Передаточная функция	Критерий устойчивости
			с	с	с
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1		20	0.01	0.05	0.25	–		Найквиста с использованием АФХ
2		15с-1	0,03	0,12	–	–		Гурвица
3		50с-1	0,05	0,5	0,005	–		Раусса

Продолжение таблицы 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

4		12	0,15	0,02	­–	–		Михайлова
5		4с-1	0,08	0,8	–	–		Найквиста с использованием ЛАЧХ и ЛФЧХ
6		18с-1	0,07	0,7	–	–		Гурвица

Продолжение таблицы 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

7		11	0,01	0,1	–	0,6		Раусса
8	X(p)	19	0,6	0,07	–	–		Михайлова
9		100,	0,08	0,8	–	–		Найквиста с использованием АФХ
10		16	1	0,05	–	–		Гурвица

          Продолжение таблицы 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

11		80	0,1	0,01	0,001	–		Михайлова
12		100	0,04	0,4	0,01	–		Раусса
13		25	0,5	0,1	0,05	0,01		Найквиста с использованиемЛАЧХ и ЛФЧХ
14		100	0,15	0,01	0,002	–		Гурвица

       Продолжение таблицы 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

15		64	0,02	0,25	–	0,6		Раусса
16		120	1	0,2	0,02	–		Михайлова
17		10с-1	0,06	0,24	–	–		Найквиста с использованием АФХ
18		25с-2	0,1	1	0,01	–		Гурвица

Продолжение таблицы 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

19		15	0,25	0,03	–	–		Михайлова
20			0,004	0,08	–	–		Раусса
21		13	0,015	0,15	–	–		Найквиста с использованием ЛАЧХ и ЛФЧХ
22		9	0,035	0,35	–	0,5		Гурвица

Продолжение таблицы 1.1 – Исходные данные о параметрах САУ

23			1	0,011	–	–		Михайлова
24		20	0,02	0,1	0,5	–		Раусса
25		2	0,3	0,01	0,03	–		Найквиста с использованием ЛАЧХ и ЛФЧХ

Вариант	Внешние воздействия		Вариант	Внешние воздействия
	Задающее-Х0(t)	Возмущающее f (t )		Задающее-Х0(t)	Возмущающее f (t )
1			13
2			14		0,2
3			15
4		0,1	16
5			17
6			18
7			19
8		0,1	20
9			21
10	3	0,6	22		0,3
11		0,2	23
12			24	5
			25		0,1