Добавлен: 15.02.2019

Просмотров: 277

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Задание на расчётно-графическую работу
по курсу «Основы теории управления»


Даны уравнения, описывающие процессы в системе автоматического управления:

(1)

где – выходная (регулируемая) координата системы;

входное воздействие;

возмущающее воздействие;

, , – переменные состояния системы;

, – передаточный коэффициенты решающего блока и ветви обратной связи системы;

, , , – передаточные коэффициенты;

, , – постоянные времени, рассчитываемые в секундах.


Первые два уравнения в (1) описывают объект управления (рис. 1). Третье уравнение в (1) соответствует усилителю мощности. Четвертое уравнение описывает решающий блок. Пятое уравнение – уравнение замыкания (обратной связи) системы.


Рис. 1 – Обобщенная структура системы


В таблице 1 приведены варианты исходных данных для выполнения расчётно-графической работы. Номер варианта определяется двумя последними цифрами номера зачетной книжки (код студента).


Таблица 1 – Варианты значений параметров звеньев исходной системы

Номер варианта

Z0

1

50

0.5

0,4

2,5

1

0,09

1

20

0.5

2

40

0.5

0,4

2,5

1

0.082

1

20

0.5

3

50

0.64

0,4

2,5

1

0.074

1

20

0.5

4

50

0.68

0,4

2,5

1

0.065

1

20

0.5

5

80

0.42

0.25

4.0

1

0.056

1

20

0.5

6

40

0.5

0.5

2.0

1

0.048

1

25

0.5

7

30

0.54

0.5

2.0

1

0.04

1

18

0.3

8

40

0.58

0.5

2.0

1

0.09

1

18

0.45

9

50

0.69

0.4

2.5

1

0.048

1

20

0.4

10

50

0.55

0.4

2.5

1

0.09

1

20

0.5

11

50

0.59

0.4

2.5

1

0.056

1

20

0.5

12

60

0.74

0.25

4.0

1

0.065

1

20

0.5

13

50

0.44

0.4

2.5

1

0.074

1

20

0.5

14

50

0.6

0.25

4.0

1

0.082

1

20

0.5

15

50

0.58

0.25

4.0

1

0.08

1

20

0.5

16

50

0.45

0.5

2.0

1

0.087

1

20

0.5

17

80

0.56

0.25

4.0

1

0.09

1

20

0.5

18

50

0.48

0.4

2.5

1

0.082

1

20

0.5

19

50

0.7

0.2

5.0

1

0.074

1

20

0.5

20

50

0.6

0.2

5.0

1

0.065

1

20

0.5

21

50

0.62

0.4

2.5

1

0.056

1

20

0.5

22

40

0.76

0.4

2.5

1

0.048

1

25

0.5

23

30

0.65

0.5

2.0

1

0.04

1

18

0.3

24

50

0.5

0.4

2.5

1

0.03

1

18

0.3



Порядок выполнения расчётно-графической работы


Целью расчётно-графической работы является анализ системы автоматического управления и исследование реакций системы на различные входные и возмущающие воздействия методом компьютерного моделирования. В соответствии с поставленной целью, основными этапами выполнения расчётно-графической работы являются:

1. Построение структурной схемы исходной системы по заданному математическому описанию (системе уравнений).

2. Определение передаточных функций отдельных структурных частей системы (рис. 1) и системы в целом.

3. Анализ устойчивости объекта управления и системы в целом по критериям Гурвица и Рауса.

4. Анализ устойчивости системы автоматического управления по критерию Найквиста.

5. Расчет статического режима системы.

6. Используя MATLAB/Simulink, получить переходные характеристики объекта управления и системы автоматического управления при отсутствии возмущающего воздействия.

7. Используя MATLAB/Simulink, получить временные диаграммы для переменных , , , при условии, что входное воздействие изменяется по закону , а возмущающее – .

8. Написать программу для численного решения задачи (1) и получить временные диаграммы для переменных , , , при тех же воздействиях. Можно использовать любой из методов интегрирования, изученных в курсе «Вычислительная математика» – метод прямоугольников, трапеций, Симпсона, Рунге-Кутта и др.

9. Сделать выводы о проделанной работе. Выводы должны содержать сравнение результатов, полученных на различных этапах работы.


Содержание отчета


1. Титульный лист.

2. Задание в соответствии с вариантом.

3. Этапы выполнения работы с необходимыми расчетами, иллюстрациями, графиками.

4. Выводы.

5. Приложение. Листинг программы, написанной в п.8.