Магистерская диссертация на тему: Анализ и синтез АСР. Постановка задачи синтеза. Постановка задачи анализа

Введение

Цель настоящей работы - выбор и обоснование типов регуляторов положения, скорости и тока, а также расчет параметров настройки этих регуляторов. Для синтеза автоматической системы будем использовать метод поконтурной оптимизации с использованием методов модального и симметричного оптимума.

При функциональном проектировании автоматических систем чаще всего применяют методы теории автоматического управления. Автоматическая система состоит из ряда технических устройств, обладающих определенными функциональными и динамическими свойствами. Для их описания и изучения автоматическую систему представляют некоторой совокупностью элементов, наделенных соответствующими свойствами.

Реальные технические объекты описываются нелинейными дифференциальными и алгебраическими уравнениями. Но поскольку на начальной ступени проектирования решают задачи предварительной оценки технических решений и прогнозирования, то для этих целей вполне обоснованно можно применять сравнительно простые математические модели. В этой связи нелинейные уравнения математической модели подвергают линеаризации.

Описание автоматических систем существенно упрощается при использовании методов операционного исчисления. Используя преобразование Лапласа, линейное дифференциальное уравнение приводят к алгебраическому уравнению с комплексными переменными.

В настоящей работе в качестве объекта регулирования рассматривается электромеханический привод (рис.1). Назначение привода - осуществление поворота выходного вала на некоторый заданный угол .

Рис.1. Упрощенная функциональная схема электропривода.

Рис.2. Функциональная схема обобщенного ОУ

При проектировании будем рассматривать математическую линеаризованную модель объекта. Каждому звену объекта поставим в соответствие передаточную функцию W (р), полученную из переходной функции y (t) звена.

Рис.3. Структурная схема объекта регулирования.

Таким образом, исходным данным к работе является структурная схема системы (рис.3.) со следующими известными передаточными функциями:

Wп =КП - передаточная функция преобразователя;

- передаточная функция электрической части двигателя;

- передаточная функция механической части двигателя;

- передаточная функция редуктора;

Wдп =Кдп - передаточная функция датчика положения;

Wдт= Кдт - передаточная функция датчика тока;

- передаточная функция датчика скорости.

Основной регулируемой величиной в системе является угол поворота выходного вала привода t). Вспомогательные регулируемые величины: угловая скорость вращения вала двигателя t) и ток в обмотке якоря I (t).

Оглавление

- Введение

- Анализ и синтез АСР 1.1 Постановка задачи синтеза

- Постановка задачи анализа Раздел 2. Синтез системы регулирования методами модального и симметричного оптимума

- Основные положения метода модального оптимума

- Критерий оптимизации

- Вывод условий оптимизации

- Вывод формул для расчета параметров настройки регуляторов в соответствии с методом модального оптимума

- Основные положения синтеза систем методом симметричного оптимума

- Критерий оптимизации

- Вывод условий оптимизации

- Вывод формул для расчета параметров настройки регуляторов в соответствии с методом симметричного оптимума Раздел 3. Исследование объекта регулирования

- Построение переходных характеристик объекта регулирования по основной угол поворота и вспомогательным регулируемым величинам скорость вращения вала двигателя и ток якоря

- Построение амплитудной и амплитудно-фазовой частотных характеристик объекта регулирования по основной регулируемой величине Раздел 4. Исследование не скорректированной системы регулирования электропривода

- Анализ устойчивости системы

- Анализ устойчивости с использованием алгебраического критерия устойчивости

- Анализ устойчивости с использованием частотного критерия Найквиста

- Анализ результатов исследования устойчивости Раздел 5. Синтез системы регулирования электропривода промышленного робота

- Синтез контура регулирования тока

- Расчетная модель объекта в контуре тока

- Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора тока

- Вывод эквивалентной передаточной функции контура тока

- Построение переходных процессов в контуре тока и эквивалентном контуре тока при обработке задающего воздействия

- Определение прямых показателей качества настройки регулятора тока

- Синтез контура скорости

- Расчетная модель объекта в контуре скорости без учета внутренней обратной связи

- Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора скорости

- Вывод эквивалентной передаточной функции контура скорости

- Построение переходных процессов в контуре скорости без учета внутренней обратной связи, с учетом внутренней обратной связи и эквивалентном контуре при отработке задающего воздействия

- Определение прямых показателей качества переходных процессов

- Синтез контура положения

- Расчетная модель контура положения

- Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора положения

- Построение переходных процессов в синтезированной системе с учетом и без учета внутренней обратной связи при отработке задающего воздействия и возмущения нагрузкой. Определение прямых показателей качества переходных процессов Раздел 6. Сравнительный анализ качества синтезированной и не корректированной систем регулирования

- Список литературы

Список литературы

1. Анхимюк В.Л., Опейко О.Ф., Михеев Н.Н. Теория автоматического управления. М., издательство "Дизайн ПРО", 2000

2. Основы автоматического регулирования и управления. Под ред. Пономарева В.М. и Литвинова А.П. М.: Высшая школа, 1974.

. Теория автоматического управления. Под ред. А.В. Нетушила. М., Высшая школа, 1976.