Расчет схемы для модели САУ на ЭВМ

Министерство образования и науки РФ

Омский Государственный Технический Университет

Кафедра ИВТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Основы теории управления

                                                                                         Выполнил:

                                                                                         Проверил: доцент Юдин В.А.

Омск 2006г.

Оглавление:

1.                Техническое задание по заданной структурной схеме САУ

2.                Выполнение технического задания

3.                Список литературы

Техническое задание:

Структурная схема САУ

Исходные коэффициенты:

k4 и T3  выбрать из минимума интегральной оценки.

  По заданной структурной схеме САУ найти:

1.          Передаточную функцию разомкнутой системы W(p);

2.          Передаточную функцию замкнутой системы Ф(p);

3.          Передаточную функцию ошибки Wx(p);

4.          Дифференциальное уравнение замкнутой системы;

5.          Характеристическое уравнение замкнутой системы;

6.          Дифференциальное уравнение ошибки;

7.          Найти первые два коэффициента ошибки С0, С1

8.          Пользуясь структурным методом моделирования, составить схему для модели САУ на ЭВМ и рассчитать коэффициенты модели.

9.          Выбрать параметры корректирующего устройства обеспечивающей минимум интегральной оценки и построить переходный процесс для выборных параметров.

Выполнение технического задания:

1. Передаточная функция разомкнутой системы:

,где

2. Передаточная функция замкнутой системы:

3. Передаточная функция ошибки:

4. Дифференциальное уравнение замкнутой системы:

5. Характеристическое уравнение замкнутой системы:

Для получения характеристического уравнения замкнутой системы, необходимо сложить числитель и знаменатель передаточной функции разомкнутой системы и приравнять к нулю.

6. Дифференциальное уравнение ошибки:

7. Первые два коэффициента ошибки с0 и с1:

8)  Составим по заданной структурной схеме  САУ схему для моделирования  на ЭВМ в программе MC 2.

1. Элемент сравнения сигнала                 может быть представлен в виде:

-x2   R2                                             -x3

Значения R1,R2,R3 будут равны 1 МОм.

2. Для реализации коэффициента усиления k1=10, используем масштабный операционный усилитель:

                            R2                  

x1   R1                                                 x2

Значение R1 задается равным 1 МОм, тогда R2=k1R1=10 МОм.

3. Модель инерционного звена:

                       С

                            R2

           R1

Для первого инерционного звена                        задаем значение R1=1 МОм, тогда R2=k2R1=2 МОм. С=T1/R2=0,1/2=0,05 мкФ.

Для второго инерционного звена                         задаем значение R1=1 МОм, тогда R2=k3R1=0,1 МОм. С=T2/R2=0,15/0,1=1,5 мкФ.

4. Корректирующее устройство представлено реально-дифференцирующим звеном:

                             R0

    x1      R1        

      R2                                                            -x2

                   1МОм                  1мкФ

                            1 МОм                1 МОм

Задаем R0=1 МОм, тогда R1=T3/k4=0,12/2=0,06 МОм, R2=T3=0,12 МОм. Здесь коэффициенты T3 и k4 будут выбраны позже из минимума интегральной оценки.

5.Идеальное интегрирующее звено:

                      C

        R

Задаем значение R=1 МОм, тогда C=1/k5R=1/10=0,1 мкФ.

С учетом полученных расчетов схема для моделирования САУ на ЭВМ имеет вид:

9) Интегральная оценка. Переходный процесс.

Выберем параметры корректирующих устройств исходя из минимума интегральной оценки, выберем минимальное значение τ и для него построим график зависимости k=I(τ), выберем минимальное значение Т. Установим полученные значения параметров реального дифференцирующего звена. Найденные параметры будут отвечать минимуму интегральной оценки.