КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: "Теория автоматического управления"
Уфа 2011
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
Вариант 16
Схема k1 k2 k3 k4 k5 T1 T2 T3 T4 T5 ξ (а) 4 1.5 4 2 0.7 0.4 0.3 0.5 0.15 0.9 0.5
Схема а:
Для структурной схемы САУ, соответствующей выбранному варианту, выполнить следующие действия:
1) Определить передаточную функцию разомкнутой системы, привести ее к стандартной форме записи. Определить степень астатизма системы.
2) Определить амплитудно-фазовую, вещественную и мнимую частотные характеристики.
3) Построить годограф АФЧХ разомкнутой системы.
4) Найти выражения для асимптотической ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы.
5) Построить в масштабе ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы.
6) Определить устойчивость замкнутой САР с помощью критерия Найквиста и логарифмических частотных характеристик.
7) Найти запасы устойчивости системы по фазе и амплитуде.
8) Записать выражение для передаточной функции замкнутой системы и проверить выводы пункта 6 с помощью алгебраических критериев Рауса и Гурвица.
9) Проверить выводы пункта 6 с помощью частотного критерия Михайлова.
10) Найти коэффициенты С0, С1, С2 ошибок системы.
11) Построить с помощью ЭВМ переходную функцию замкнутой системы и оценить основные показатели качества регулирования (перерегулирование, и время регулирования) в системе.
передаточный астатизм амплитудный голограф
1. Передаточная функция разомкнутой системы
Упростим схему.
Где
; ; ; ; ; .
Перенесем сумматор.
Затем упростим.
Где
;
Где
;
Где
;
; ; ; ; .
;
;
Степень астатизма ν=0. Коэффициент передачи К=1.71. Постоянные времени: Т1=0.15, Т2=0.23, Т3=0.23, Т4=0.4, Т5=0.39, Т6=0.34, ξ=0.24.
2. Частотная передаточная функция системы (s→jω)
Особые точки АФЧХ приведены в таблице 1.
Таблица 1.
ω 0 2,85 ∞ P(ω) 1.71 0 0 Q(ω) 0 -2.46 0
3. Годограф АФЧХ разомкнутой системы
Годограф (рисунок 1) при ω=0 начинается на положительной вещественной полуоси. При ω→ ∞ через четвертый и третий квадранты стремиться к нулю. Пересекает при ω=0 вещественную ось в точке (1,71;j0) и при ω=2,85 пересекает мнимую ось в точке (0;-j2.46).
Рисунок 1.
4. Асимптотическая ЛАХ и ЛФХ
Асимптотическая ЛАХ:
Асимптотическая ЛФХ:
5. Построение в масштабе ЛАХ и ЛФХ системы
1) Значение ЛАХ при ω =1 равно 20lgK, где К – коэффициент передачи разомкнутой системы. К=1,71, значит ЛАХ пересекает ось L(ω) на уровне 4.66.
2) Степень астатизма системы ν =0, следовательно наклон самой низкочастотной асимптоты равен 0 дБ/дек.
3) Таблица значений сопрягаемых частот.
Таблица 2.
Т 0.4 0.39 0.34 0.23 0.23 0.15 ω 2.5 2.56 2.94 4.35 4.35 6.67 Изменение наклона (дБ/дек) -20 -20 -40 +20 +20 +20
Асимптотическая ЛАХ, построенная от руки (схематично) по информации из таблицы 2 показана на рисунке 2.
Рисунок 2.
На рисунке 3 показаны в масштабе ЛАХ и ЛФХ системы, построенные с помощью ЭВМ.
Рисунок 3.
6. ............
