Теория автоматического управления Курсовой проект на тему: «Расчет настроек типовых регуляторов в одноконтурной АСР» Выполнил студент гр. БАТп Крылов Е.С.; Руководитель д.т.н., профессор М.Г. Баширов.

Цель работы Целью курсовой работы является определение настроечных параметров типового (ПИ, ПИД) регулятора в одноконтурной АСР, при заданном ограничении (запасе устойчивости) m m зад ; выбрать промышленный регулятор и его настройки. 2 Исходные данные для построения кривой переходного процесса: 1. Кривая разгона (переходная характеристика) объекта; 2. Характеристика входных и выходных сигналов; 3. Значение степени колебательности m зад

Построение кривой разгона Рисунок 1 – Кривая разгона, полученная вследствие ступенчатого воздействия на объект Рисунок 3 – Кривая разгона 3 Кривая разгона – реакция динамического звена (объекта регулирования) на скачкообразное воздействие произвольной амплитуды. Рисунок 2 – Аппроксимация кривой переходного процесса

Метод «площадей» Симою М.П Метод «площадей» Симою М.П. Рисунок 4 – Идентификация объекта Рисунок 5 – Идентификация объекта 4 Позволяет определить передаточную функцию модели объекта по кривой разгона. При ручном расчете площадь S1 составила 84,857. Отклонение от результатов машинного расчета равно 0,3 %.

Метод обратного преобразования Лапласа. 5 Рисунок 6 -Графики переходных процессов для 1, 2 и 3 моделей Рисунок 7 – Результаты расчета переходного процесса Оригинал функции методом обратного преобразования Лапласа: Погрешность ручного расчета составила 0,8 %. (1) (2) (3)

АФХ рабочей модели объекта 6 Мнимая и действительная части : Рисунок 9 – Результаты расчета нормальной АФХ Рисунок 9 – АФХ рабочей модели (4) (5)

Построение области устойчивости 7 Рисунок 10 – ПИ-регулятор Рисунок 11 – ПИД - регулятор Оптимальные параметры регуляторов определяются формулой: Для ПИ регулятора: Для ПИД регулятора: К 0 = 0,4244 К 1 = -15,1 К 0 = 0,763 К 1 = 78,37 К 2 = 1610,14 (6)

Построение АЧХ 8 Рисунок 12 –АЧХ замкнутой системы по заданию для ПИ- и ПИД регуляторов При ручном расчете значения АФХ разомкнутой АСР, составили : Что на 0,09 % отличается от машинного расчета. (6) (7)

Построение переходных кривых в замкнутой АСР методом Акульшина 9 Рисунок 13 – Переходный процесс и показатели качества при использовании ПИ-регулятора Рисунок 14 – Переходный процесс и показатели качества при использовании ПИД- регулятора

Выбор промышленного регулятора 10 Рассчитав параметры промышленного регулятора мы получили: Предел пропорциональности: Время изодрома : Постоянная времени дифференцирования: (8)(9) (10) Для АСР выбираем ПИД-регулятор типа TPM101. Его передаточная функция имеет вид

Спасибо за внимание 11