|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Промышленность и Производство Технология
Анализ и синтез систем автоматического регулирования |
Забавная пачка денег "100 долларов". 
Фонарь желаний бумажный, оранжевый. 
Горшок торфяной для цветов. Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Новокузнецкий Филиал - Институт Кемеровского Государственного Университета Кафедра технической кибернетики Факультет информационных технологий Выполнил: студент III курса ФИТ группы ИАС 98-1 Батенев А. А. Курсовая работа По дисциплине "Теория автоматического управления" "Анализ и синтез систем автоматического регулирования" Руководитель: доцент, к. т. н. Марченко Ю. Н. Курсовая работа защищена с оценкой " " (подпись руководителя) " " 2001 г. Новокузнецк 2001 Содержание Введение 3 1. Постановка задачи 4 2. Синтез системы регулирования 5 2.1. Выбор типа регулятора 5 2.2. Алгоритм моделирования непрерывной САР на ЭВМ 53. Выбор настроек системы регулирования 7 4. Исследование устойчивости системы 9 5. Исследование чувствительности системы 12 Вывод 15 Список литературы 16 Введение Задача синтеза системы автоматического регулирования рассматривается как задача определения наилучшего закона (алгоритма) формирования регулятором регулирующих воздействий в частности, как задача коррекции в нужном направлении динамических свойств регулятора. При этом рассмотрение схем систем автоматического регулирования производится как на основании структурных соображений, т.е. исходя из характера взаимодействия отдельных элементом системы, определяемых лишь видом математического описания этих элементов, так и в связи с физическими особенностями и выполняемыми ими техническими функциями. Практический опыт построения систем регулирования промышленных объектов показывает, что главное значение здесь приобретает не задача выбора алгоритмов функционирования регуляторов, а задачи построения оптимальной схемы получения регулятором текущей информации о состоянии объекта регулирования, которое отражает характер взаимодействий между двумя функциональными основными элементами системы регулирования - объектом и регулятором. Объясняется это тем, что регулирование лишь по конечному эффекту, т.е. путем оценки текущего значения показателя цели регулирования, как правило, не позволяет осуществить поддержание этого показателя на требуемом уровне с требуемой точностью даже при использовании самого совершенного закона регулирования. Связано это в первую очередь с тем, что показатель цели регулирования обычно реагирует на изменение регулирующих воздействий с запаздыванием во времени. В результате информация, заключенная в текущем изменении этого показателя, оказывается в значительной степени обесцененной, так что дальнейшая, пусть даже самая совершенная обработка ее в регулирующих устройствах не может восстановить эти потери. Практически поэтому почти каждая действующая система автоматического регулирования производственных процессов является системой косвенного регулирования, в которой на вход регулятора подается не сам показатель цели регулирования, а соответствующим образом подобранные косвенные величины, связанные с показателем цели регулирования достаточно тесной зависимостью. Таким образом, при разработке автоматических систем регулирования производственных процессов приходится использовать также и информационные методы.
1. Постановка задачиДано: Структура модели объекта управления: .Критерий: Длительность переходного процесса: Требуется: 1. синтезировать систему регулирования; 2. выбрать тип и настройки регулятора, в соответствии с критерием; 3. исследовать устойчивость системы; 4. исследовать чувствительность системы; 5. сделать вывод. 2. Синтез системы регулирования 2.1. Выбор типа регулятора Заданную длительность переходного процесса можно обеспечить при использовании регуляторов Смита и Ресвика. В регуляторе Ресвика используется обратная модель объекта содержащая дифференцирующее звено. Наличие дифференцирующего звена увеличивает шум сигнала и может привести к неустойчивости системы. В регуляторе Смита в контуре неявного обращения модели используется прямая модель объекта. Таким образом, синтезируем систему с регулятором Смита. Для упрощения дальнейшей настройки принимаем . Идеальная передаточная функция компенсатора контролируемого возмущения определяется из соотношения: Наличие в передаточной функции компенсатора контролируемого возмущения дифференцирующего звена может привести к колебательности управления, поэтому можно остановиться на статической модели: . 2.2. Алгоритм моделирования непрерывной САР на ЭВМ Для дальнейшего моделирования системы на ЭВМ необходимо привести все уравнения к дискретной форме. Инерционное звено первого порядка в дискретной форме примет вид: ;ПИ-регулятор: ; Введем в систему промежуточные переменные z1-z8: тогда алгоритм моделирования системы будет выглядеть следующим образом: цикл по i от 0 до ; , получаем . 3. Выбор настроек системы регулирования Для полученной в системы регулирования, время переходного процесса будет определяться значениями коэффициентов . Так как заданная длительность переходного процесса достаточно мала, необходима очень точная настройка регулятора. Для настройки регулятора воспользуемся алгоритмом симплекс поиска. Начальные условия для симплекс поиска: ; Результатом симплекс поиска оказалась точка: ; Реакция системы на единичное входное воздействие при данных настройках регулятора приведена на рис. 1. Реакция системы на единичное неконтролируемое возмущающее воздействие приведена на рис. 2. Реакция системы на единичное контролируемое возмущение приведена на рис. 3. 4. Исследование устойчивости системы Для построения областей устойчивости воспользуемся условием, данным в пункте 5 рекомендаций к курсовой работе: - достаточно большая величина на порядок превышающая величину выходной переменной. Принимаем . Область устойчивости системы на плоскости коэффициентов приведена на рис. 4. Области устойчивости системы на плоскостях приведены на рис. 5, 6 и 7 соответственно. "Неровность" границы областей устойчивости связана с тем, что на интервале моделирования модуль ошибки регулирования расходящегося процесса "не успел" превысить заданную величину. На рис. 8 отображена область устойчивости на плоскости . Цвет характеризует время переходного процесса (чем ярче точка, тем короче переходный процесс), заштрихованная область – это область, в которой переходный процесс не завершился на интервале моделирования и модуль величины ошибки не превысил максимального значения.
По рис. 8 можно определить направление расширения области (в сторону "гребней"), в которой, при увеличении интервала моделирования, переходный процесс успеет завершится. Во всех остальных областях устойчивости наблюдается аналогичная картина – лучеобразное расширение области при увеличении интервала моделирования (например, рис. 9 – область устойчивости ( / м; ?/?м)). 5. Исследование чувствительности системы Для исследования чувствительности системы варьируются параметры на интервале (50% от номинальной величины при единичном задающем воздействии (рис. 10, 11 и 12) и единичном неконтролируемом возмущении (рис. 13, 14 и 15). Показателем чувствительности были выбраны интегральная ошибка системы (сплошная линия) и время регулирования (штрихпунктирная линия). Вывод Исследование чувствительности системы показало, что увеличение отношения при единичном задающем воздействии вызовет резкий скачек времени регулирования, связанный с колебательностью переходного процесса, и незначительно уменьшит интегральную ошибку системы. По этой же причине произойдет скачек времени регулирования при изменении отношения , но интегральная ошибка увеличится. Уменьшение данных отношений вызовет плавное увеличение времени регулирования. При единичном возмущающем воздействии уменьшение отношений (приблизительно на 0.95) вызовет резкий спад времени регулирования и последующее его плавное увеличение. При увеличении отношений будет увеличиваться интегральная ошибка системы и, скачкообразно, время регулирования. Для время регулирования будет увеличиваться плавно. В обоих случаях, при вариации коэффициентов, интегральная ошибка системы не изменяется более чем на 45%. Список литературы 1. Ротач В. Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. – М.: Энергия, 1973. -440с. 2. Анализ и синтез систем автоматического регулирования: Метод. указ. Сост.: Ю. Н. Марченко: НФИКемГУ. – Новокузнецк, 2001. – 14 с. ----------------------- ?w ?u ?w ?u ?мu fр ?м?u fw – – – y y w ? u ?u Рис. 2 Реакция системы на единичное неконтролируемое возмущение (?=1) Рис. 3 Реакция системы на единичное контролируемое возмущение (w=1) Рис. 7 Область устойчивости системы на плоскости (k/kм; ?/?м) Рис. 4 Область устойчивости системы на плоскости (kp; ki) регулятора fр Рис. 5 Область устойчивости системы на плоскости ( / м; k/kм) Рис. 6 Область устойчивости системы на плоскости ( / м; ?/?м) Рис. 1 Реакция системы на единичное входное воздействие (y =1) Рис. 10 Чувствительность системы при изменении k/kм (y =1) Рис. 11 Чувствительность системы при изменении / м (y =1) Рис. 12 Чувствительность системы при изменении ?/?м (y =1) Рис. 13 Чувствительность системы при изменении k/kм (?=1) Рис. 14 Чувствительность системы при изменении / м (?=1) Рис. 15 Чувствительность системы при изменении ?/?м (?=1) ?u u ? w y y – – – ?w fw ?w fр ?мu ?u ?u ?м?u z2 z1 z6 z3 z4 Рис. 9 Область устойчивости на плоскости ( / м; ?/?м) z5 z7 z8 Рис. 8 Область устойчивости на плоскости (kp; ki) регулятора fр
Повышение надёжности М. с. обеспечивается увеличением точности изготовления М. с.; созданием специальных устройств для повышения точности обработки; применением систем автоматического регулирования для восстановления точности, снижающейся от действия процессов, протекающих с различной скоростью, т. е. создание М. с. с автоматической подналадкой режимов обработки. Системы автоматического регулирования — наиболее современный способ создания М. с. с высокой надёжностью. Автоматическое регулирование может быть простым по заданной программе; прямым с учётом факторов, вызывающих отклонение от программы; по замкнутому циклу с обратной связью. Последний способ приводит к созданию адаптивных саморегулирующихся (самоподстраивающихся) систем, дающих наибольшую надёжность М. с. Адаптивные системы управления М. с. разделяются на следующие группы: стабилизирующие контролируемые параметры резания; самоизменяющие управляющую программу; компенсирующие динамические и температурные деформации системы СПИД (станок — приспособление — инструмент — деталь); оптимизирующие режимы обработки по точности и производительности
1. Анализ и синтез одноконтурной системы автоматического регулирования
2. Синтез системы автоматического регулирования массы квадратного метра бумажного полотна
3. Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе
4. Система автоматического регулирования
9. Анализ системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате АВМ
11. Система автоматического регулирования давления в ресивере
12. Право в системе нормативного регулирования общественных отношений
13. Государственное регулирование банковской системы
14. Исследование системы програмного регулирования скорости вращения рабочего органа шпинделя
15. Антимонопольное регулирование в системе обязательного медицинского страхования
16. Нормы права в системе нормативного регулирования
Средство дезинфицирующее "Аламинол 1", 1 литр, концентрат. 
Магическая кружка-мешалка, зеленая. 
Глобус Земли, политический, 250 мм. 17. Конституционно-правовое регулирование политической системы
18. Законодательные и нормативные акты системы государственного регулирования лекарственного обеспечения
19. Право в системе нормативного регулирования общественных отношений
21. Налоги в системе государственного регулирования экономики
25. Заболевания дыхательной системы. заболевания сердечно-сосудистой системы
26. Разработка схемы автоматического регулирования и контроля параметров управления методической печи
27. Операционный менеджмент как система. Управление персоналом в системе операционного менеджмента
28. Система ценообразования и налоговая система
29. Схема автоматического регулирования котельной установки
30. Банковская система. Особенности построения банковской системы в России
31. Системы программирования и операционные системы
32. Система складирования в логистической системе
Набор детской посуды "Холодное сердце. Дисней", 3 предмета. 
Аптечка "Скорая помощь" большая. 
Сетка москитная, 1х30 метров, в рулоне, белая. 33. Элементы теории автоматического регулирования
34. Костная и мышечная системы, дыхательный аппарат. Сердечнососудистая система, кровь и кроветворение
35. Анализ систем автоматического регулирования давления пара в барабане котла
36. Устройства автоматического регулирования возбуждения синхронных машин
37. Автоматическая система регулирования
41. Разработка системы автоматического управления
42. Системы моделирования рассуждений
43. Моделирование процессов функционирования технологических жидкостей в системе их применения
44. Банковская система. Регулирование экономики
45. Реферат по информационным системам управления
46. Государственное регулирование в рыночных системах: эволюция, модели, тенденции
47. Моделирование системы маркетинга сферы услуг
Настольная игра "Эволюция". 
Доска магнитная для рисования, со штампиками. 
Уничтожь меня! Уникальный блокнот для творческих людей. Смит К.49. Системы автоматического управления
50. Регулирование и контроль в системе менеджмента
51. Международное регулирование внешней торговли. Внешнеторговая система России
52. Реформа системы регулирования естественных монополий
53. Системы автоматической посадки самолетов для XXI века
57. Денежно-кредитная и банковская система. Регулирование денежного обращения
58. Правовое регулирование системы заработной платы
59. Автоматические системы управления
61. Исследование системы автоматического управления
62. Моделирование системы массового обслуживания
63. Моделирование электрических цепей в системе Mathcad
Маркеры перманентные, 12 цветов. 
Стиральный порошок "Molecola", для цветного белья, с растительными энзимами, 1,2 кг. 
Ящик с крышкой Darel Box, 41x30x21 см. 66. Графическое моделирование деталей масляного насоса с помощью графической системы AutoCAD
67. Анализ динамических свойств системы автоматического управления заданной структурной схемы
68. Проектирование автоматической системы взвешивания вагонов в статике
69. Система автоматического контроля условий эксплуатации оборудования ( по ИИС)
73. Международное регулирование внешней торговли. Внешнеторговая система России
75. Автоматическая система управления процессом испытаний электропривода лифтов
76. Автоматическое технологическое оборудование (АТО). Системы управления АТО
78. Расчет автоматизированной системы регулирования давления в камере взбивания
79. Расчет и проектирование автоматической системы технологического оборудования для обработки оси
80. Расчет и проектирования автоматической системы технологического оборудования
Шкатулка музыкальная "Балерина и звездное небо". 
Подставка для сортировки писем и бумаг "Germanium", черная. 
Датчик протечки воды "Сирена AL-150", напольный 90 дБ, батарейка в комплекте. 81. Автомобильные датчики и интеллектуальные транспортные системы
82. Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения
83. Бюджетная система как механизм государственного регулирования
84. Система регулирования рынка ценных бумаг в России и за рубежом
85. Спутниковые системы навигации GPS и Глонасс
89. Строение солнечной системы
90. Мир Галактик (Галактики и звездные системы)
92. Происхождение солнечной системы
93. Спутниковые системы местоопределения
94. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата
95. Двигательные системы организма
96. Нервная система
Глобус детский зоогеографический, 210 мм. 
Пепельница S.Quire круглая, сталь, 110 мм. 
Конверт почтовый "Куда-Кому", С4 (229х324 мм), стрип, 50 штук. 97. Нервная система
98. Проводящая система листьев. Строение, типы жилкования
100. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
