Курсовая работа: Расчет системы автоматического регулирования (САР)

В процессе проектирования автоматических систем управления важным этапом является расчет и анализ систем автоматического регулирования. Базовым элементом таких систем служит контроллер, который обеспечивает необходимое взаимодействие между объектом управления и системой обратной связи. Ключевая задача состоит в том, чтобы обеспечить устойчивость и быстродействие системы, минимизируя ошибки регулирования.

Для начала необходимо определить параметры объекта управления, такие как его динамические характеристики, которые могут включать время запаздывания, постоянную времени и статическую ошибку. Определив эти параметры, переходят к созданию модели системы, используя методы математического моделирования. Модель позволяет проанализировать поведение системы при различных условиях внешних воздействий и провести оценку ее устойчивости.

Далее применяются различные методы регулирования, среди которых можно выделить пропорциональное, интегральное и дифференциальное управление. Применение комбинированных подходов позволяет добиться более точного регулирования, что в свою очередь приводит к снижению колебаний и перекосов в системе. При этом важную роль играет выбор критериев оптимизации, таких как спектр частот, амплитуда и фазовый запас.

Проведение частотного анализа предоставляет возможность оценить устойчивость системы, а также выявить резонансные частоты. Использование таких инструментов, как диаграмма Боде и метод корневых мест, позволяет наглядно описать поведение системы в частотной области. Важным аспектом работы является также анализ влияния шумов и погрешностей на работу системы, что особенно актуально при высоких требованиях к надежности.

Завершая расчет, необходимо провести верификацию полученной модели на реальном объекте. Это этап включает в себя практическое тестирование и анализ полученных результатов в сравнении с теоретическими выкладками, что обеспечивает уверенность в работоспособности системы. В результате проделанной работы можно создать эффективную систему автоматического регулирования, соответствующую заданным техническим требованиям и обеспечивающую высокую точность и стабильность в работе.