Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Электрооборудования судов и автоматизации производства»
C.Г.Черный, В.А.Доровской
Теория автоматического управления
Задания и методические указания к выполнению курсового работы
для курсантов направления 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
дневной и заочной форм обучения
Керчь, 2016 г.
УДК 621.314.632:621.34:629.12
Составитель: С.Г.Черный, канд. техн. наук, доцент, В.А. Доровской д.т.н., профессор кафедры «Электрооборудование судов и автоматизация производства» (ЭСиАП) ФГБОУ ВО «КГМТУ»
Рецензент: Н.В. Ивановский, к.т.н., доцент. каф. СВ ФГБОУ ВО «КГМТУ»
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ЭСиАП ФГБОУ ВО «КГМТУ» протокол № от
Зав. кафедрой ____________С.Г. Чёрный к.т.н.,доцент
Методические указания утверждены и рекомендованы к публикации на заседании методической комиссии МФ ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № от
Ó ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
2016 г.
Содержание
Предисловие............................................................................................. 4
1. Общие методические указания.......................................................... 4
2. Последовательность выполнения и структура курсового проекта 4
2.1. Последовательность расчетов....................................................... 4
2.2. Уравнения элементов следящих систем...................................... 4
2.3. Структура курсового проекта....................................................... 6
3. Задание на курсовой проект............................................................... 6
4. Пример курсового проектирования.................................................. 16
4.1. Описание принципа действия следящей системы..................... 16
4.2. Исходные данные........................................................................... 18
4.3. Синтез корректирующего устройства КУ1................................. 18
4.4. Синтез корректирующего устройства КУ2................................. 27
4.5. Расчет и построение графика переходного процесса................. 28
Библиографический список 28
Предисловие
Введение. Морская интеллектуальная система (МИС) стабилизации качки судна (СКС) с помощью перекладки руля предназначена для уменьшения качки судна (вызываемую воздействием волн). Служит МИС СКС для повышения эффективности работы экипажа и обеспечения комфорта пассажирам. Обычные методы стабилизации качки судна включают водяные резервуары, стабилизирующие бортовые рули и боковые кили. Другая альтернатива - использовать руль для стабилизации качки наряду с обеспечением заданного курса. Однако использования руля одновременно для обеспечения курса и уменьшения качки нетривиально, потому что доступен только один исполнительный механизм. Важная проблема еще и заключается в том, что механизм руля ограничен по амплитуде и скорости. Это и послужило основаниям проведения настоящих исследований по разработанной МИС СКС. Для морских транспортных средств, существует шесть различных компонентов движения которые названы: продольным сносом, боковым сносом, вертикальным смещением, бортовой качкой, килевой качкой и рысканием. Цели системы стабилизации качки судна за счет перекладки руля следующие: увеличить демпфирование и уменьшить амплитду качки;управлять крсом судна.Рулевое устройство ограничено по амплитде и скорости.Для торговых и рыболовецких судов, скорость руля находится в пределах от 3 до 4 град/сек.Максимальный поворот руля обычно в диапазоне от 20 до 35 градусов. На рис1.схематично показаны вышеперечисленные компоненты движения рыболовецкого судна.
Рис.1.Компоненты и их обозначения для построения диаграмм движения рыболовецкого судна
На рис.2 показаны диаграммы компонентов движением судна при ограничениях максимального угла поворота руля 20 град. и максимальной скорости перекладки руля 8 град/сек.
Рис.2 Движение рыболовецкого судна когда максимальный угол поворота руля ограничен 20 град., а максимальная скорость перекладки ограничена 8 град/сек
Настоящие задания и указания по выполнению курсовой работы по теории автоматического управления разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины.
Целью курсовой работы является приобретение курсантами навыков составления и преобразования структурных схем, синтеза систем автоматического управления и анализа работы систем управления.
Задания построены на примере следящих электрических систем, которые применяются во многих судовых системах. Методические указания содержат десять схем заданий, различающихся элементной базой. Каждое задание содержит по десять вариантов числовых данных.
1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Курсовая работа выполняется на 3 курсе дневного и 4 курсе заочного отделения, состоит из пояснительной записки и графической части.
Рекомендуемый объем пояснительной записки 25…30 страниц формата А4.
Используемые в процессе курсовой работы формулы и другой материал необходимо снабдить ссылками на используемую литературу, перечень которой приводится в конце работы.
Формулы записываются в общем виде с расшифровкой обозначений, а затем подставляются конкретные числовые значения и производятся окончательные вычисления.
Все таблицы, рисунки и графики должны быть пронумерованы и подписаны.
Выполненная курсовая работа должен быть сдана на проверку не позднее, чем за 14 дней до зачетной недели.
Защита КР производится перед комиссией из трех преподавателей кафедры, включая руководителя.