Файл: Лабораторная работа 3 расчет устойчивости систем автоматического управления студент группы эднб201 Басиров Д. Д.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 89

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«Тюменский индустриальный университет»Институт геологии и нефтегазодобычиКафедра кибернетических системОсновы автоматизации технологических процессов нефтегазового производстваЛабораторная работа №3РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМАВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯВыполнил: студент группы ЭДНб-20-1Басиров Д.Д.Проверил: Смирнов В.И.Тюмень 2023Цель работы: изучение теоретических и практических положений в области автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами нефтяной и газовой отрасли; формирование системного мышления в области автоматизации технологических процессов и производств.Задачи:

  • изучение общих принципов построения систем автоматизации;

  • ознакомление с классической теорией автоматического управления;

  • изучение и исследование технических средств автоматизации;

  • изучение методологических основ составления задания на автоматизацию производственного процесса.
Вариант – 4Дано:

Вариант

T0

Kпр

Kuy

Tuy

Kn

Tu

4

8

0,5

0,9

4

2

1
Ход работы:Рисунок 1 – Схема САР расхода
Находим передаточную функцию разомкнутой системы, состоящую из последовательно соединенных звеньев: регулятора расхода, исполнительного устройства и объекта управления.Находим передаточную функцию замкнутой системы:Знаменатель передаточной функции, замкнутой системы называется характеристическим уравнением (полиномом). Выписываем его, приравниваем к нулю и анализируем.Исследование устойчивости САР по критерию ГурвицаХарактеристическое уравнение (полином) замкнутой системы имеет вид:Составляем главный определитель ГурвицаОпределяем диагональные миноры этого определителя (по этому параметру система является устойчивой) (по данному параметру система является неустойчивой)илиПервый диагональный миноры главного определителя Гурвица оказался положительным, два остальных — отрицательные, следовательно, CAP будет неустойчива.Определение устойчивости САР по критерию МихайловаПостроить кривую-Михайлова и определить устойчивость системы автоматического регулирования, если характеристическое уравнение имеет вид:Решение:Заменяем s на j , в результате чего получим:Выделим в характеристическом уравнении на вещественную и мнимую части:

При = 0 получим первую точку годографа Михайлова. Заносим значение в таблицу и отмечаем координаты точки при = 0 на комплексной плоскости:Определяем вторую точку пересечения годографа с осями ко­ординат. Значение частоты , при которой характеристика пересекает мнимую ось, определяем, приравнивая вещественную часть к нулю:Находим значение мнимой части при этой частоте:Заносим полученные значения в таблицу при w = 0,274Находим третью точку пересечения кривой Михайлова с осями координат. Значение , при котором годограф пересекает вещес­твенную ось между третьим и вторым квадрантами, находим, при­равнивая мнимую часть к нулю:Находим значение вещественной части при этой частоте:Находим значения мнимой и вещественной частей при значении  =  :Результирующий угол поворота вектора при изменении  от 0 до равен 3п/2, (n=З) но при этом кривая Михайлова не проходит последовательно n - квадранты, где n - порядок дифференциального уравнения CAP, следствием этого является то, что то такая система будет
неустойчивой. Представленная система автоматического регулирования неустойчива по критерию Гурвица и по критерию Михайлова.Таблица 1

ω

0

0,1

0,2

0,244

0,274

0,3

0,4

0,5

0,6



X(ω)

0,9

0,78

0,42

0,186

0

-0,18

-1,02

-2,1

-3,42

-∞

Y(ω)

0

0,158

0,124

0

-0,138

-0,294

-1,288

-3,05

-5,772

-∞
Рисунок 2 – Кривая МихайловаВывод: в ходе работы рассчитали устойчивость системы автоматического управления по критерию Гурвица, рассчитали устойчивость системы автоматического управления по критерию Михайлова, построили кривую Михайлова.