Контрольная работа на тему 1.Назначение систем управления. 2. Дифференциальное уравнение n-го порядка. Моделиосновных типовых звеньев.

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………. 3

1 Определение системы и ее основных частей……………………………….. 4

2 Классификация систем управления……………………………………………. 7

3 Математическое описание элементов и систем
автоматического регулирования………………………………………………………………………………….. 12

4 Типовые звенья. Характеристики звеньев………………………………… 15

4.1 Идеальное усилительное звено………………………………………….. 15

4.2 Реальное усилительное звено……………………………………………. 16

4.3 Идеальное дифференцирующее звено……………………………….. 20

4.4 Реальное дифференцирующее звено………………………………….. 21

Интегрирующее звено…………………………………………………………… 23

4.5 Форсирующее звено………………………………………………………… 24

4.6 Квазиинерционное звено………………………………………………….. 25

4.7 Звенья 
второго  порядка. Передаточные
функции……………… 27

4.8 Частотные характеристики звеньев второго порядка………….. 29

4.9 Звено чистого запаздывания…………………………………………….. 32

Заключение………………………………………………………………………………. 34

Список использованных источников………………………………………….. 35

Введение:

Методы теории управления в последнее время находят все более
широкое приложение при анализе и конструировании систем разнообразного профиля,
технических, биологических, медицинских и тому подобное.

В каждой из этих областей исследователь встречается с
задачами, которые имеют специфические свойства. Да, технические системы
удерживают относительно небольшое количество переменных и параметров, а связки
между ними почти всегда можно определить с помощью опыта системы или во время
ее конструирования и разработки.

Системы автоматического управления мы видим на каждом шагу,
как в общественной жизни, так и в технике или медицине. Электронный усилитель,
автопилот, система автоматического наведения, искусственное сердце — это все
системы автоматического управления.

В связи с выше изложенным, актуальность изучения систем управления и, в частности, систем
автоматического управления очевидна.

Целью данной
работы является ознакомление с основными принципами анализа и построения систем
автоматического управления

Предметом
исследования являются системы управления.

Объектом
исследования являются системы автоматического управления.

Задачами
исследования являются:

1. Определение
системы и ее составных частей;

2. Классификация
систем управления;

3. Определение
способов описания систем автоматического управления (САУ);

4. Характеристика
типовых звеньев САУ.

Заключение:

В настоящей работе рассмотрены основные вопросы, связанные с
моделированием систем управления.

В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:

1. Дана
определение системы и ее составных частей;

2. Произведена
классификация систем управления по видам автоматического управления;

3. Рассмотрены
способы описания систем автоматического управления;

4. Рассмотрены
типовые звенья САУ.

Фрагмент текста работы:

1 Определение системы и ее основных частей

Поведение системы во времени описывается изменением
некоторых величин — например, входных или исходных. Величины, которые
изменяются в процессе функционирования системы, называются ее переменными.
Реакция переменных, которые описывают систему, зависит от некоторого числа
постоянных величин, которые определяют свойства системы. Эти постоянные
величины называются параметрами системы. Однако, следует заметить, что в
некоторых системах параметры также могут быть переменными. В таком случае
систему называют системой с переменными параметрами. Разница между параметром и
переменной заключается в том, что переменные в системе изменяются под
воздействием внутренних связей системы, в то время, как параметры, если они
изменяются, только под воздействием внешних обстоятельств, без всякой связи с
внутренними процессами в системе.

При описании систем с помощью математических моделей
переменные и параметры системы являются переменными и параметрами уравнений, которые
ее описывают.

Поэтому в дальнейшем любую систему управления будем
рассматривать как динамическую систему без указания на ее функциональное
назначение. Следовательно, введем сначала определение системы [1]. Системой назовем целостное
образование, которое состоит из взаимосвязанных компонент и имеет свойства этих
компонент и не выводится только из них. Моделью системы называется
описание, в котором отображаются по определенным признакам те или другие
свойства начальной системы. Состояние системы — это
совокупность параметров (свойств, признаков), которые в каждый момент времени
отображают наиболее существенные стороны поведения системы и функционирования. Система, состояние
которой изменяется во времени, называется динамической. Поэтому все реальные
системы являются динамическими. Состояние
динамической системы есть элемент некоторого пространства состояний. Динамической моделью называется
математическая модель системы, в которой показываются причинно-следственные
связи, которые определяют развитие во времени процесса перехода из одного
состояния к другому. Математические
модели, которые построены по понятию состояний, различают в зависимости от
размерности пространства состояний на n -мерные и бесконечные. Теория управления
разрабатывает принципы построения систем управления. Системы управления создают
для того, чтобы обеспечить управление объектами живой и неживой природы. При этом
управлением называют процесс целенаправленного влияния на объект. Управление
может осуществляться как человеком, так и автоматическим устройством
(управляющим устройством — УУ). Такую систему называют системой автоматического
управления. Ознакомимся с
основными элементами систем управления (рис.1.1). Объект управления (управление) —
это техническая система, поведение которой должно удерживать определенные
свойства. Поведение — это процесс изменения состояния. Состояние объекта
управления определяется составом величин, которые называются выходными,
управляемыми величинами или исходными координатами. Внешние возмущения (влияния) — это
независимые от системы управления действия, которые изменяют состояние объекта
непредвиденным и, возможно, нежелательным образом.