Теоретические сведения. Тюменский государственный нефтегазовый университет

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

Кафедра Кибернетических систем

Методические указания

к лабораторной работе № 4

по дисциплине «Теория автоматического управления»

на тему «Синтез линейных систем»

Тюмень 2008

1 Цель работы: для заданной динамической системы управления с помощью частотного метода ЛАЧХ определить непрерывное корректирующее устройство, добавление которого в систему позволяет получить необходимые показатели качества процесса управления.

Теоретические сведения

При синтезе систем автоматического управления (САУ) могут быть выделены следующие частные задачи:

- обеспечение устойчивости;

- повышение запаса устойчивости;

- повышение точности регулирования в типовых режимах;

- улучшение качества переходных процессов.

Если при решении задачи повышения запаса устойчивости и качества САУ невозможно добиться положительных результатов простым изменением параметров системы (коэффициентов передачи отдельных звеньев, постоянных времени и т.п.), в таком случае возникает необходимость введения в САУ дополнительных устройств. Обеспечение устойчивости и качественной работы САУ с помощью дополнительных устройств называется коррекцией, а сами устройства – корректирующими.

Благодаря своей простоте метод логарифмических частотных характеристик оказывается наиболее простым методом синтеза стационарных линейных систем. Так как для минимально-фазовых систем существует однозначная зависимость между ЛАЧХ и ЛФЧХ, при синтезе системы достаточно построить желаемую ЛАЧХ.

В инженерной практике синтез корректирующих устройств с помощью логарифмических частотных характеристик осуществляется в следующем порядке:

1) по виду передаточной функции W_Н (р) строится ЛАХ исходной разомкнутой нескорректированной САУ ;

2) с учетом всей совокупности требований, предъявляемых к качеству процесса регулирования САУ, строится желаемая логарифмическая амплитудная частотная характеристика разомкнутой системы;

3) на основании сравнения ЛАХ нескорректированной системы с желаемой определяется ЛАХ корректирующего звена . Так как у минимально-фазовых систем ЛАХ однозначно определяет весь характер переходного процесса, то для осуществления синтеза достаточно рассмотрения одних ЛАХ;

4) по виду определяются передаточная функция корректирующего звена W_КЗ (р), ее параметры и техническая реализация;

5) производится проверочный расчет переходного процесса с учетом реальной структуры и места включения корректирующего звена, оценка запасов устойчивости и показателей качества скорректированной САУ.

Если скорректированная САУ удовлетворяет заданным показателям качества, то синтез на этом заканчивается. В противном случае уточняется структура и параметры корректирующего звена; далее снова производится проверочный расчет.

Дата добавления: 2015-07-15