Курсовая работа: Синтез систем управления вариант 8

Синтез систем управления

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 также был проведен синтез системы управления многомерным объектом: каскадная система, комбинированная система и система управления двумерным объектом. Для систем были рассчитаны настройки регуляторов, компенсаторов, получены отклики систем на типовые воздействия.
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: 46 шт.;
Количество используемых источников: 4.

Содержание

• Введение
• 1.Идентификация объекта управления тремя способами
• 1.1.Идентификация с использованием Curve Fitting Toolbox
• 1.2 Идентификация с использованием System Identification Toolbox
• 1.3 Графоаналитический способ определения параметров передаточной функции
• 1.4. Анализ дисперсии
• 2. Расчет систем управления одномерным объектом
• 2.1 Расчет параметров настройки регулятора инженерными методами
• 2.2. МетодЦиглера-Никольса:
• 3. Расчет систем управления многомерным объектом
• 3.1. Система несвязанного управления
• 3.2. Система связанного управления
• 3.3. Сравнение работы систем управления
• 3.5. Комбинированная система управления
• 3.6. Каскадная система управления
• Вывод
• Список использованных источников.

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 №8 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=8; T=8; τз=0.5*Т=0.5*8=4.
Передаточная функция объекта: