Курсовая работа: Синтез систем управления вариант 7

Синтез систем управления

Содержание работы:
Оценка параметров модели объекта управления различными способами. Сравнение и выбор общей модели, выбор закона регулирования, расчет параметров настройки регуляторов для одномерного объекта различными способами по выбранным критериям качества работы. Сравнение работы систем управления. Синтез систем управления многомерным объектом. Синтез каскадной, комбинированной и связанной систем управления. Анализ работы систем.
Вопросы для специальной разработки:
Имитационное моделирование работы синтезированных систем

Аннотация:

В данной курсовой работе объектом исследования является динамическая система с запаздыванием, которая представлена в виде переходной функции. Целью выполнения курсовой работы я считаю получение следующих навыков:

1. Идентификации ОУ и получения передаточной функции по заданному каналу регулирования
2. Определение параметров настройки регулятора различными методами (методом Циглера-Никольса и инженерными методами).
3. Определение метода, который даст нам наилучшие настройки регулятора замкнутой системы автоматического управления при помощи моделирования ее с использованием пакета Simulink программы MATLAB.
4. Навыки моделирования работы системы управления

В работе были использованы системы компьютерного математического пакета MathCad и MatLab.
Перечень ключевых слов: Объект управления, законы регулирования, параметры настройки, системы управления.
Объем работы: 45 стр.;
Количество таблиц: 2 шт.;
Количество иллюстраций: 45 шт.;
Количество используемых источников: 4.

Содержание

• Введение...................................................................................................................4
• 1. Идентификация объекта управления тремя способами...................................6
• 1.1. Идентификация с использованием Curve Fitting Toolbox..........................6
• 1.2 Идентификация с использованием System Identification Toolbox.............9
• 1.3 Графоаналитический способ определения параметров передаточной функции.......11
• 1.4. Анализ дисперсии.......................................................................................13
• 2. Расчет систем управления одномерным объектом........................................14
• 2.1 Расчет параметров настройки регулятора инженерными методами.......14
• 2.2. Метод Циглера-Никольса:..........................................................................18
• 3. Расчет систем управления многомерным объектом......................................23
• 3.1. Система несвязанного управления............................................................25
• 3.2. Система связанного управления................................................................30
• 3.3. Сравнение работы систем управления......................................................31
• 3.5. Комбинированная система управления.....................................................34
• 3.6. Каскадная система управления..................................................................38
• Вывод......................................................................................................................42
• Список использованных источников..................................................................43

Введение

В данной курсовой работе необходимо было получить модель объекта в виде передаточной функции.
Требовалось оценить какая модель точнее описывает заданный объект. После выбора модели объекта, производим расчет параметров регуляторов. Расчет производим при помощи инженерного метода и метода Циглера-Никольса в среде MATLAB. Используем степень затухания в виде критерия качества, чтобы определить какой из методов дает наилучшее параметры настройки регулятора. Затем переходим к синтезу систем управления многомерными объектами. Исследуем каскадную, комбинированную и связанную систему управления. Рассчитываем параметры настройки регуляторов, компенсаторов, исследуем отклики системы на воздействия по типовым каналам. В итоге, знания систем автоматического регулирования, относящихся к классу многомерных систем, являются необходимыми для проектирования систем автоматического управления. Цель данной курсовой работы — это изучение основных понятий, методов расчета систем управления, идентификация объекта управления, расчет параметров настройки регуляторов, компенсаторов, а также моделирование систем. В ходе выполнения курсовой работы получены навыки работы в пакетах компьютерной математики MathCad и MatLab.

1. Идентификация объекта управления тремя способами

1.1. Идентификация с использованием Curve Fitting Toolbox

Таблично заданная переходная функция объекта управления.
Вариант №7 Идентификация – получение математического описания или модели объекта управления. Идентификация динамических объектов состоит в определении их структуры и параметров по наблюдаемым данным – входному воздействию и выходным величинам. Передаточная функция ОУ описывается уравнением апериодического звена первого порядка с запаздыванием.
Исходные данные:
k=7; T=7; τз=0.5*Т=0.5*7=3,5.
Передаточная функция объекта: