Теория автоматического управления и моделирование систем (вариант 2)
| Цена, руб. | 1000 |
| Номер работы | 55500 |
| Предмет | Математика |
| Тип работы | Курсовая |
| Объем, стр. | 65 |
| Оглавление | "Оглавление Введение........................3 Задание на курсовую работу........................4 В таблице 1 приведены параметры двигателя постоянного тока и требуемые показатели качества частотного и позиционного электроприводов постоянного тока. Таблица 1 ?(i_як=3 [A]&?_н=314,1[рад/с]&M_сн=0,8 [Н?м]@J=0,022 [кг?м^2]&L_я=0,21 [мГн]&R_я=3,7[Ом]@K_e=0,02[В?с/рад]&K_м=11,8[Н?м/а]&t_пп=0,2 [с]@?=10[%]&?_max=0,1&X_max=1@?_x=5,1[рад/с]&M=1,1&??=30[°]) Синтез приводов следует производить частотным методом. При этом синтез частотного привода следует выполнить по методике Е. А. Санковского – Г.Г.Сигалова, а синтез позиционного привода следует выполнить по методике В. В. Солодовникова. В табл.1 использованы следующие условные обозначения: i_як - номинальный ток якоря ДПТ; ?_н- номинальная частота вращения вала якоря; M_сн- номинальный момент сопротивления (нагрузки) на валу якоря ДПТ; J - момент инерции вала якоря ДП'Г; L_я- индуктивность обмотки якоря ДПТ; R_я- сопротивление обмотки якоря ДПТ; K_e- электрическая постоянная ДПТ; K_м- магнитная постоянная ДПТ; t_пп- требуемое время переходного процесса для синтезируемых электроприводов; ? - требуемое перереryлирование для синтезируемых электроприводов; ?_max - максимальная установившееся ошибка регулирования для синтезируемых электроприводов; X_max - амплитуда задающего гармонического воздействия приводов; ?_x - часта задающего гармонического воздействия приводов; M- требуемый показатель колебательности синтезируемых электроприводов; ?? -требуемый запас устойчивости по фазе для синтезируемых приводов. Требуется: 1. Получить математическую модель ДПТ: а) у которого входным воздействием является напряжение питания ДПТ, возмущающим воздействием является момент нагрузки ДПТ, а выходной переменной служит частота вращения вала якоря ДПТ; б) у которого входные и возмущающие воздействия такие же, а выходной переменной является угол поворота вала якоря ДПТ. 2. На основе полученных математических моделей составить общую модель и две частные модели объекта в стандартной форме пространства состояний. 3. Определить устойчивость объекта управления по найденным частным моделям объекта управления в форме пространства состояний. 4. На основании общей модели объекта управления в стандартной форме пространства состояний получить четыре передаточные функции ДПТ, со следующими входами и выходами (см. Табл. 2). Табл. 2. Входные и выходные сигналы передаточных функций ДПТ № Вход Выход 1 Напряжение Частота 2 Момент сопротивления Частота 3 Напряжение Угол поворота 4 Момент сопротивления Угол поворота 5. По каждой полученной передаточной функции определить устойчивость ДПТ при помощи критериев устойчивости Гурвица и Михайлова. 6. Для каждой передаточной функции определить в компьютерной среде МАТLАВ: а) переходную характеристику; b) амплитудно-фазовую частотную характеристику (АФЧХ, частотный годограф Найквиста); с) логарифмическую амплитyдно-фазовую частотную характеристику (ЛАФЧХ). 7. По математическим моделям ДПТ построить две структурные схемы. По правилам структурных преобразований привести эти схемы к стандартному одноконтурному виду. Для каждой схемы в среде Simulink построить переходные характеристики ДПТ по задающему и по возмущающему воздействиям. 8. Провести синтез частотного и позиционного электроприводов. Для этого частотным методом, используя соответствующий способ (методику), выполнить синтез последовательных регуляторов, обеспечивающих требуемые показатели качества частотного н позиционного приводов. 9. Для каждого из синтезированных приводов определить передаточные функции по задающему и возмущающему воздействиям. 10. Для каждой передаточной функции определить в компьютерной среде МАТLАВ: а) переходную характеристику; б) амплитyднo-фазовую частотную характеристику (АФЧХ, частотный годограф Найквиста); с) логарифмическую амплитудно-фазовую частотную характеристику (ЛАФЧХ). 11. Каждую структурную схему привода собрать в компьютерной среде МАТLАВ (Simulink) и построил переходные характеристики по задающему и возмущающему воздействиям. 12. Оценить соответствие полученных результатов с требуемыми показателями качества. 13. Синтезировать системы оптимального управления ДПТ (оптимальный частотный привод и оптимальный позиционный привод) методом аналитического конструирования регуляторов. Построить переходные характеристики этих приводов по задающему воздействию. 1. Моделирование объекта управления........................8 1.1.Модели объекта в виде обыкновенных дифференциальных уравнений........................8 1.2.Модели объекта в форме пространства состояний.........................12 1.3.Определение устойчивости объекта по корням характеристического уравнения........................16 1.4.Получение передаточных функций объекта........................18 1.5.Определение устойчивости объекта при помощи критериев устойчивости........................20 1.5.1.Алгебраический критерий устойчивости Гурвица.........................21 1.5.2.Частотный критерий устойчивости Михайлова.......................23 1.6.Определение временных и частотных характеристик исследуемого объекта........................27 1.6.1.Переходные характеристики........................27 1.6.2.Амплитудно-фазовые частотные характеристики.......................28 1.6.3.Логарифмические частотные характеристики........................29 2.Анализ объекта управления.........................30 2.1.Компьютерное моделирование объекта в среде SIMULINK.........................30 2.1.1.Симуляция объекта по первой модели.........................31 2.1.2.Симуляция объекта по второй модели...........................36 3.Синтез систем управления объектом.........................39 3.1.Синтез электроприводов частотным методом.........................39 3.1.1.Общие сведения..........................39 3.1.2.Структурная схема частотного привода..........................42 3.1.3.Структурная схема позиционного прихода.......................44 3.1.4.Синтез частотного привода..........................46 3.1.5.Синтез позиционного привода..........................50 3.2.Определение передаточных функций синтезированных приводов..........................56 3.2.1.Передаточные функции частотного привода........................56 3.2.2.Передаточные функции позиционного привода...........................60 Заключение..........................64 Список литературы.......................65 1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб: Изд-во «Профессия», 2003. – 752 с. – (Серия: Специалист). 2. Никулин Е.А. Основы теории автоматического управления. Частотные методы анализа и синтеза систем. / Учебное пособие для вузов. – СПб: БХВ-Петербург, 2004. – 640 с. 3. Мироновский Л.А. Введение в MATLAB: Учебное пособие / Л.А.Мироновский, К.Ю.Петрова. – СПб: ГУАП, 2006. – 164 с. 4. Системы автоматического регулирования: Практикум по математическому моделированию / под ред. Б. А. Карташова. Ростов-на-Дону: Феникс, 2015. 458 с." |
| Цена, руб. | 1000 |
Заказать работу «Теория автоматического управления и моделирование систем (вариант 2)»
Отзывы
- 24.08 Ольга
-
31.07
Спасибо вам ещё раз. Написала научный руководитель, что все отправит на печать.
Анна - 27.07 Марта