Структурная схема исследуемой САУ. Передаточная нелинейного элемента типа зазор, люфт. Характеристика нелинейного элемента

Страницы работы

Уважаемые коллеги! Предлагаем вам разработку программного обеспечения под ключ.

Опытные программисты сделают для вас мобильное приложение, нейронную сеть, систему искусственного интеллекта, SaaS-сервис, производственную систему, внедрят или разработают ERP/CRM, запустят стартап.

Сферы - промышленность, ритейл, производственные компании, стартапы, финансы и другие направления.

Языки программирования: Java, PHP, Ruby, C++, .NET, Python, Go, Kotlin, Swift, React Native, Flutter и многие другие.

Всегда на связи. Соблюдаем сроки. Предложим адекватную конкурентную цену.

Заходите к нам на сайт и пишите, с удовольствием вам во всем поможем.

Содержание работы

Санкт-Петербургский государственный технический университет Факультет Технической Кибернетики

Кафедра Компьютерных Систем и Программных Технологий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Дисциплина: Технические средства автоматики и управления

Выполнил студент гр. 4081/1                          

Руководитель, к.т.н., доцент                            

"___ "_________ 2010 г.

Санкт-Петербург 2010

1.  Задание

Структурная схема исследуемой САУ представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структурная схема исследуемой САУ.

Wн(x) – передаточная нелинейного элемента типа зазор, люфт. Его характеристика приведена на рисунке 1.2.

Нелинейеость

Рис. 1.2. Характеристика нелинейного элемента. a = 1, k = 1.

Передаточные функции объекта управления и регулирующего звена приведены ниже.

Звёздочкой отмечены изменяемые параметры.

2.  Определение устойчивости системы

а) Устойчивость разомкнутой системы.

Передаточная функция разомкнутой системы:

Корни характеристического многочлена лежат в левой полуплоскости, значит, система устойчива.

б) Устойчивость замкнутой системы.

Передаточная функция замкнутой системы:

Вещественные части корней характеристического полинома лежат в левой комплексной полуплоскости(<0), значит, система устойчива.

3.  Построение области устойчивости замкнутой системы в плоскости изменяемых параметров

Для определения устойчивости системы воспользуемся критерием Гурвица. Раскроем скобки в характеристическом полиноме замкнутой системы:

По критерию Гурвица, для того чтобы система была устойчива, должно выполняться условие: Произведение средних коэффициентов должно быть больше произведения крайних. Поэтому можно записать:

Здесь х и у – изменяемые параметры системы.

Для построения этой плоскости графически воспользуемся программой dcomв matlab, приведенной в следующем листинге:

function [] = dcom( q_string, range_x, range_y )

% DCOM (сокр. D-decomposition). Построение D-разбиения в

% пространстве двух варьируемых параметров х,у системы

% с характеристическим уравнением, заданным в строке q_string

% q_string   - символьная запись знаменателя передаточной функции % с двумя варьируемыми параметрами х и у

% range_x - массив абсцисс в формате [минимум:шаг:максимум] % range_y     - массив ординат в формате [минимум: шаг: максимум]

% Пример вызова:

% q_string - '[1, х-1.2, у-0.8*х+0.48, 0.16*х-0.4*у+0.936]';

% range_x = [0:0.1:10];

% range_y = [0:0.1:10];

% dcom( q_string, range_x, range_y );

n = length ( range_x ); m = length ( range_y );

P = zeros ( m, n ); % Матрица, соответствующая плоскости

% двух параметров, ненулевые значения

% элементов которой говорят

% о неустойчивости системы

% Сканирование и проверка на устойчивость в плоскости (х,у)

for i = 1:n

for j = 1:m

x = range_x( i );   % Текущая абсцисса

y = range_y( j );   % Текущая ордината

q = eval( q_string ); % Значение знаменателя в текущей точке

P ( j,  i )  = rr( q ); % Количество правых полюсов

% в данной точке

end

end

% Построение окна

F = figure;

A = axes( 'Parent', F,  ...

'Position', [0.1 0.1 0.85 0.85],  ...

'Units',  'normalized',  ...

'NextPlot', 'add',  ...

'ButtonDownFcn',  'dcom_action;', ...

'Tag',   'Axes',   ...

'UserData', q_string );

% Построение графика D-разбиения

contour ( range_x, range_y, P );

xlabel( 'x' ),

ylabel( 'y' );

title(  'D-разбиение'  );

grid on;

function [] = dcom_action()

% DCOM_ACTION - функция обработки нажатия левой кнопки мыши % в активном окне

h = gcbo;   % Объект, для которого вызван обработчик

cp = get( h,   'CurrentPoint'  );     % Указываемая мышью точка х = ср( 1, 1 ); у = ср( 1, 2 ) ;

q_string = get( h,  'UserData' );   % Исследуемый полином

n = rr ( eval ( q_string )  );  % Количество правых полюсов

s = sprintf( ' D(%i)', n ); % Подготовка строки

text ( x, y, s )';  % Вывод строки на график

plot ( x, y,  '.' );    % Вывод текущей точки на гра

function n = rr( q )

% RR (RightRoots) вычисляет n - количество правых полюсов I полинома q

p = roots( q );

k= find( real ( p ) >= 0 );      % Индексы полюсов, расположенных

% в правой полуплоскости

if( isempty( k ) == 0 ) % Имеется length(к) правых полюсов

n = length( k ); else

n = 0;  % Правые полюса отсутствуют

end

Для построения D-разбиения выполним следующую команду:

dcom('[10, 51, 65+7500*x, 18750+6*y]', -0.4:0.01:1, -5000:100:5000)

Результат D-разбиения представлен на рисунке.

Рис 3.1. Области устойчивости в плоскости двух параметров системы

Система устойчива только в области параметров D(0).

4.  Подбор корректирующего звена для установки переходного процесса с заданными параметрами

Похожие материалы

Информация о работе

Уважаемые коллеги! Предлагаем вам разработку программного обеспечения под ключ.

Опытные программисты сделают для вас мобильное приложение, нейронную сеть, систему искусственного интеллекта, SaaS-сервис, производственную систему, внедрят или разработают ERP/CRM, запустят стартап.

Сферы - промышленность, ритейл, производственные компании, стартапы, финансы и другие направления.

Языки программирования: Java, PHP, Ruby, C++, .NET, Python, Go, Kotlin, Swift, React Native, Flutter и многие другие.

Всегда на связи. Соблюдаем сроки. Предложим адекватную конкурентную цену.

Заходите к нам на сайт и пишите, с удовольствием вам во всем поможем.