Методические указания
По выполнению курсового проекта по дисциплине
«Теория автоматического управления»
Направление подготовки: 140400 «Электроэнергетика и электротехника
Профили подготовки: «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений», «Электроснабжение», «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»
Квалификация выпускника: 62 бакалавр
Форма обучения: очная
Тула,2016
Задачи курсового проектирования
В процессе выполнения проекта необходимо выполнить следующие задачи.
1.Дать определение и классификацию систем автоматического управления.
2.Дать определение и классификацию передаточных функций САУ и пояснить их применение для исследования САУ.
3.Рассмотреть основные динамические звенья САУ и их частотные характеристики.
4.На основании исходных данных
– составить функциональную схему САУ и описать ее работу;
–записать передаточные функции звеньев и составить структурную схему системы;
–получить передаточные функции разомкнутой системы. замкнутой системы, замкнутой системы по ошибке и по возмущающему воздействию;
–провести анализ устойчивости методами Гурвица и Михайлова и построить области устойчивости:
–построить график переходного процесса, определить его параметры и оценить качество системы.
Объем курсового проекта
На защиту курсового проекта представляется расчетно-пояснительная записка объема 20-25 страниц машинописного текста и графическая часть на листах формата А4 с изображением необходимых схем и графиков (количество листов определяется преподавателем).
Структура основной части пояснительной записки может быть различна в зависимости от задания на курсовое проектирование, но обязательно должна соответствовать ГОСТ 2.105-95, ГОСТ 2.104-68 и др.
Пояснительная записка должна включать следующие разделы:
1. титульный лист;
2. содержание;
3. задание на курсовую работу;
4. введение;
5. основная часть;
6. заключение;
7. библиографический список
В графической части проекта приводятся функциональная и структурная схемы системы, передаточные функции ее элементов, результаты определения устойчивости и график переходного процесса с необходимыми качественными показателями.
Задания для выполнения курсового проекта
Исходные данные задаются в виде дифференциальных уравнений для трех вариантов реализации системы автоматического регулирования. Выбор задания определяется по номеру фамилии студента в списке группы.
Вариант 1: САУ отработки угла поворота
(для номеров с 1по 7)
Исходная система уравнений
Числовые данные
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 0.1 | 0.04 | 0.03 | 0.2 | ||||
| 0.1 | 0.04 | 0.03 | 0.2 | ||||
| 0.3 | 0.06 | 0.02 | 0.4 | ||||
| 1.5 | 0.3 | 0.06 | 0.02 | 0.4 | |||
| 0.3 | 0.06 | 0.02 | 0.4 | ||||
| 2.5 | 0.2 | 0.05 | 0.01 | 0.3 | 1.5 | ||
| 3.5 | 0.2 | 0.05 | 0.01 | 0.3 | 1.5 |
Вариант 2: САУ отработки заданного напряжения
(для номеров с 8 по 14)
Исходная система уравнений
Числовые данные
|
|
|
| 
|
|
| 
|
| 1.5 | 0.05 | 0.15 | 0.7 | 0.03 | 0.04 | 0.7 | |
| 1.5 | 0.05 | 0.15 | 0.7 | 0.03 | 0.04 | 0.7 | |
| 1.5 | 0.05 | 0.15 | 0.6 | 0.02 | 0.03 | 0.5 | |
| 2.5 | 2.5 | 0.07 | 0.25 | 0.5 | 0.02 | 0.04 | 0.7 |
| 3.5 | 1.5 | 0.05 | 0.15 | 0.7 | 0.03 | 0.04 | 0.5 |
| 2.0 | 0.06 | 0.2 | 0.5 | 0.01 | 0.02 | 0.4 | |
| 1.5 | 1.5 | 0.05 | 0.2 | 0.6 | 0.03 | 0.03 | 0.5 |
Вариант 3: САУ отработки заданного напряжения
(для номеров с 15 по 21)
Исходная система уравнений
Числовые данные
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0.8 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.05 | 0.015 | 0.8 | |
| 0.9 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.04 | 0.02 | 0.6 | |
| 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.8 | 0.05 | 0.015 | 0.8 | |
| 0.5 | 0.2 | 0.3 | 0.7 | 0.03 | 0.04 | 0.5 | |
| 0.7 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.05 | 0.015 | 0.6 | |
| 1.0 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 0.03 | 0.02 | 0.5 | |
| 1.5 | 1.5 | 0.05 | 0.2 | 0.6 | 0.03 | 0.03 | 0.5 |
ПРИМЕРЫВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНОЙ ЧАСТИ
КУРСОВОГО ПРОЕКТА
ВАРИАНТ 1.
Функциональная схема системы
На основании исходных дифференциальных уравнений функциональную схему системы отработки заданного угла можно представить в следующем виде
| ЗУ |
| Х |
| УЭ |
| ИЭ |
| ИнЭ |
| ЧЭ |
| Х |
| ВВ |
Здесь обозначено:
ЗУ – задающее устройство (потенциометр); УЭ – усилительный элемент (усилитель); ИЭ – исполнительный элемент (двигатель); ИнЭ – интегрирующий элемент (интегратор): ЧЭ – чувствительный элемент (потенциометр на валу двигателя).
Задание: обозначить необходимые величины над стрелками и описать работу этой схемы.