Исследование ИСАУ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

  ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

 

Расчетно-графическая  работа по курсу:

«Теория автоматического управления часть 2.

«Исследование ИСАУ»

Вариант №13 
 
 
 
 
 
 
 

 Факультет: ФЭН

Группа: АТЭ-61                                                     

Студент:  Прохоров В.Я

Преподаватель: Трусаков О.П.  

Отметка о защите: 
 
 
 
 
 
 

- Новосибирск  2011 -

Содержание: 

1. Исходные данные……..……..………………………………………….2

2. Порядок выполнения...……………………………………………….. ..3

3. Расчет……………………….……………………………………………4

4. Список литературы..……………………………………………………12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Исходные  данные 

Имеется САУ  со следующей структурной схемой:

Рис 1. Исходная схема 
 

k=4; Т=1; T₀=0.3.

k –коэффициент передачи;

Т – постоянная времени [с];

р – оператор Лапласа;

W₁, W_2, W_3, W₄ – передаточные функции данных звеньев;

W₂ = - интегрирующее звено.

W₃ = Tp+1 - форсирующее звено.

 W₄ = - интегрирующее звено.

Х(р)- входной  сигнал.

M(р)- возмущающий сигнал.

У(р) – выходной сигнал. 
 
 
 

2. Порядлок выполнения  расчетно –графической  работы:

2.1 В качестве W1 использовать экстраполятор (фиксатор) нулевого

порядка – ЭНП (ФНП). 

2.2. Записать дискретную передаточную функцию для разомкнутой ИСАУ, используя Z – преобразование.

2.3. Записать дискретную передаточную функцию для замкнутой ИСАУ, используя  Z – преобразование.

2.4 Записать выражение  для выходного сигнала при  подаче управляющего и возмущающего  сигналов вида 1₀(t).

2.5.Определить установившуюся ошибку системы от входного сигнала.

2.6.Определить установившуюся ошибку системы от сигнала возмущения.

2.7. Определить Т₀ – критическое, используя критерий Гурвица.

2.8 Задав Т₀ = 0.1 от Т₀ критического, рассчитать и построить график переходного процесса по управлению (10 первых значений решетчатой функции Y(nT₀)). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчет:

2.1. Примем в качестве W₁ экстраполятор нулевого порядка:

Рис 2. Схема после замены W1 на ФНП.

2.2 Дискретная передаточная функция по управляющему – Х воздействию для разомкнутой ИСАУ: 
 
 
 
 
 
 
 

отсюда следует, 
 
 

2.3 Дискретная передаточная функция по управляющему – Х воздействию для замкнутой ИСАУ: 
 
 
 

отсюда следует,  
 

2. 4. Выражение для выходного сигнала при подаче управляющего и возмущающего сигналов вида 1₀(t). 
 

Дискретная передаточная функция по возмущающему – M воздействию для разомкнутой ИСАУ: 
 
 

отсюда следует,  

Дискретная  передаточная функция по возмущающему – M воздействию для замкнутой ИСАУ: 
 
 

отсюда следует, 
 
 
 
 

2.5  Определим установившуюся ошибку системы от входного сигнала X(t) X(t) =  
 

 
 
 

2.6 Определим установившуюся ошибку системы от возмущающего         сигнала M(t)

M(t) =  
 
 
 
 
 
 

2.7. Определим Т₀ – критическое, используя критерий Гурвица. 
 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

 
 
 
 

при T_kp = 0.5 ИСАУ будет находиться на границе устойчивости. 

2.8 Задав Т₀ = 0.05  рассчитаем и построим график переходного процесса по управлению (10 первых значений решетчатой функции Y(nT₀)). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис 3. График переходного  процесса по управлению 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Список литературы:

1. Русаков О.П.. Конспект лекций по теории  автоматического управления за  6-7 семестр, 2010-2011.

2. Востриков  А.С., Французова Г.А.. Теория автоматического  регулирования. – М.: Высш. Шк., 2004. – 365 с.: ил.

3. В.А. Бесекерский,  Е.П. Попов. Теория систем автоматического  регулирования. № 652.15, б53, УДК  62-50.