Курсовая с практикой на тему Тестирование разработанной модели элементов систем автоматизации с формированием пакета технической документации

Содержание:

Список используемых сокращений 4
Введение 5
Глава 1. Анализ теоретических аспектов исследуемой тематики 7
1.1 Общая характеристика САУ и их классификация 7
1.2 Замкнутые и разомкнутые САУ 9
1.3 Основные динамические звенья САУ 11
1.4 Основные характеристики САУ 12
1.5 Исследование особенностей устройства и функционального назначения электромагнитного усилителя 14
2. Расчет и построение асимптотических характеристик и определение устойчивости заданной САУ 17
2.1 Составление передаточной функции и структурной схемы САУ 17
2.2 Аналитический расчет и построение динамических характеристик САУ 18
2.3 Определение устойчивости САУ 23
2.3.1 Критерий устойчивости Михайлова 23
2.3.2 Критерий устойчивости Найквиста 24
2.4 Моделирование САУ в программе МВТУ 25
2.5 Определение параметров качества переходных процессов 27
Заключение 32
Список используемых источников 33

Введение:

Автоматизация – это основа технического прогресса во всех сферах промышленности. Именно разработка и внедрение автоматизированных си-стем в совокупности с новыми технологиями способно значительно увеличить производительность и качество функционирования производственных объек-тов.
Комплексная автоматизация с применением систем автоматического управления, с широким использованием вычислительной техники существенно повышает производительность труда, снижает вероятности возникновения аварийных ситуаций. Благодаря автоматизации ликвидируется необходимость выполнения человеком однообразных, утомительных операций.
Для осуществления автоматического управления техническим процессом создается система, состоящая из управляемого объекта и связанного с ним управляющего устройства.
Тема данной курсовой работы – «Построение динамических характери-стик и исследование на устойчивость САУ электромагнитного усилителя».
Цель данной курсовой работы – исследование характеристик САУ элек-тромагнитного усилителя.
Исходя из цели работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:
– рассмотреть теоретические аспекты разработки и построения САУ;
– исследовать классификацию САУ;
– дать характеристику основным динамические звенья САУ;
– исследовать особенности устройства и функционального назначения электромагнитного усилителя;
– произвести расчет и построение асимптотических характеристик и определить параметры устойчивости заданной САУ.
В процессе выполнения курсовой работы предполагается получить большой объем теоретических навыков по теме исследования, который будет необходим в процессе дальнейшего обучения.

Заключение:

В рамках курсовой работы был проведен анализ САУ. Были рассчитаны передаточные функции разомкнутой и замкнутой САУ, произведена оценка устойчивости системы, получены её характеристики.
По характеристическому уравнению предварительно было определено, что исходная САУ устойчива. Для условно разомкнутой САУ были характе-ристики системы.
По завершению работы, получены следующие результаты:
– рассмотрены теоретические аспекты разработки и построения САУ;
– исследована классификация САУ;
– дана характеристика основным динамические звенья САУ;
– исследованы особенности устройства и функционального назначения электромагнитного усилителя;
– произведен расчет и построение асимптотических характеристик и определить параметры устойчивости заданной САУ.
Поставленные задачи решены, цель работы достигнута.

Фрагмент текста работы:

Системы автоматического управления (САУ) предназначены для автома-тического управления различными технологическими параметрами на произ-водственном объекте (объекте автоматизации) и, в конечном счёте, для непо-средственного измерения, регистрации и контроля этих параметров [2].
САУ предназначены для решения основной задачи управления – дости-жения определённой цели. При этом весь процесс управления сводится к трем основным действиям:
1. Получение информации о состоянии объекта управления (объекта ав-томатизации). При этом информация должна поступать непрерывно и с доста-точно высокой точностью.
2. Переработка этой информации для принятия решения на соответству-ющее управление объектом автоматизации, в зависимости от его состояния на данный момент времени.
3. Передача информации в виде сигнала управления на объект автомати-зации, чтобы осуществить на него необходимое определённое воздействие.
На рисунке представлена обобщённая структура взаимосвязи САУ и объекта автоматизации, работа которого характеризуется, прежде всего, его выходными параметрами – Хвых.На рисунке 1 обозначено: ОА – объект автоматизации. Здесь Хвх — вход-ная величина, представляющая собой требуемое управляющее воздействие, с помощью которого должна достигаться основная цель управления. При этом на объект автоматизации всегда может действовать какое-либо возмущающее воздействие — Zв, изменяющее выходные параметры объекта. Следует заметить, что природа подобных воздействий часто зависит и от характера самого объ-екта автоматизации, а они могут быть как полезными, так и вредными. Поэто-му система автоматического управления, в зависимости от входной величины и с учетом возмущающих воздействий, должна вырабатывать соответствую-щий сигнал управления – Ху, закон изменения которого получил название ал-горитм управления.
В теории САУ различают два класса алгоритма управления [11]:
— детерминированный, т.е. наперед заданный определённой последова-тельностью и соответствующей программой алгоритм;
— информационный, т.е. переменный алгоритм управления в зависимости от окружающих условий работы объекта автоматизации. Этот класс более сложный и, очень часто используется совместно с электронными вычислитель-ными машинами (ЭВМ).
В теории САУ различают два класса алгоритма управления:
— детерминированный, т.е. наперед заданный определённой последова-тельностью и соответствующей программой алгоритм;
— информационный, т.е. переменный алгоритм управления в зависимости от окружающих условий работы объекта автоматизации. Этот класс более сложный и, очень часто используется совместно с электронными вычислитель-ными машинами (ЭВМ).
Все системы автоматического управления делятся на следующие класси-фикационные группы:
Системы оптимальные по быстродействию, в которых управление объек-том осуществляется за минимально возможное время.
Системы программного управления, осуществляющие управление по за-ранее составленной определённой программе. При этом требуемая програм-ма, чаще всего в настоящее время, задается в цифровом виде с помощью спе-циального задающего устройства