9142

Синтез системы автоматического регулирования

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Синтез системы автоматического регулирования Под синтезом системы регулирования понимается направленный расчет, имеющей конечной целью отыскание рациональной структуры системы и установление оптимальных величин параметров ее отдельных звеньев. По от...

Русский

2013-02-24

376 KB

12 чел.

Синтез системы автоматического регулирования

Под синтезом системы регулирования понимается направленный расчет, имеющей конечной целью отыскание рациональной структуры системы и установление оптимальных величин параметров ее отдельных звеньев. По отношению к основе синтеза в настоящее время имеются разные точки зрения.

Синтез можно трактовать как пример вариационной задачи и рассматривать такое построение системы, при котором для данных условий работы (управляющие возмущающие воздействия, помехи, ограничения по времени работы и т.п.) обеспечивается теоретический минимум ошибки.

Синтез можно трактовать, как инженерную задачу, сводящуюся  к такому построению системы автоматического регулирования, при котором обеспечивается выполнение технических требований к ней. Подразумевается, что из многих возможных решений инженер, проектирующий систему, будет выбирать те, которые являются оптимальными с точки зрения существующих конкретных условий и требований к габаритам, весу, простоте, стоимости, надежности и т.п.

Мы рассмотрим только инженерный синтез и в более узком смысле. А именно, рассмотрим синтез, имеющей целью определение вида и параметров корректирующих средств, которые необходимо добавить к неизменяемой части системы регулирования (объект с регулятором), чтобы обеспечить требуемые динамические свойства.

При инженерном синтезе системы автоматического регулирования необходимо обеспечить, во-первых, требуемую точность и, во-вторых, приемлемый характер переходных процессов.

Решение первой задачи в большинстве случаев сводится к определению требуемого общего коэффициента усиления разомкнутой системы и, в случае необходимости, - вида корректирующих средств, повышающих точность системы (регулирование по управляющему и возмущающему воздействиям, изодромные устройства, неединичные обратные связи, масштабирование входной и выходной величин и т.п.). Эта задача может решаться при помощи определения ошибок в типовых режимах на основе критериев точности. Решение этой задачи, как правило, не сопряжено с трудностями принципиального или вычислительного характера, так как критерии просты и число определяемых параметров невелико. В простейшем случае необходимо найти общий коэффициент усиления разомкнутой системы.

Можно сказать, что точность обеспечивается при статическом расчете системы автоматического регулирования.

Решение второй задачи – обеспечение приемлемых переходных процессов – оказывается более трудным вследствие большого числа варьируемых параметров и многозначности решения задачи демпфирования системы. В настоящее время для целей синтеза широко используются вычислительные машины, позволяющие производить полное или частичное моделирование проектируемой системы. При моделировании становится возможным наиболее полно исследовать влияние различных факторов нелинейности, зависимость параметров от времени и т.д.

Однако моделирование на вычислительных машинах не может заменить расчетных методов проектирования, которые во многих случаях позволяют исследовать вопрос в общем виде и среди многих решений найти оптимальное.

Метод  логарифмических  амплитудных  характеристик

Наиболее приемлемы для целей синтеза логарифмические амплитудные характеристики, так как построение ЛАХ, как правило, может делаться почти без вычислительной работы. Особенно удобно пользоваться асимптотическими ЛАХ. В дальнейшем считаем, что в системе содержатся только минимально-фазовые звенья. В процессе синтеза можно ориентироваться на показатели качества переходного процесса или частотные критерии качества.

Методика синтеза методом логарифмических характеристик на следующих соображениях. ЛАХ разомкнутой системы условно можно разбить на три участка: низких, средних и верхних частот. При этом:

1. Участок низких частот практически не влияет на устойчивость. Высота расположения ЛАХ на низкочастотном участке зависит от коэффициента усиления, а он определяет величину ошибки установившегося режима. Наклон низкочастотного участка определяет порядок астатизма системы.

2. Среднечастотный участок определяет быстродействие, устойчивость и запасы устойчивости. В соответствие с ЛАХ и ЛФХ оптимальной разомкнутой системы наклон ЛАХ в области частоты среза должен составлять -20 дБ/дек, а запас устойчивости по фазе должен быть порядка .

3. Участок высоких частот практически не влияет ни на устойчивость, ни на точность.

На основании этого желаемую ЛАХ надо начинать строить со среднечастотного участка и слева и справа стараться участками со стандартными наклонами (кратными 20 дБ/дек) доводить до ЛАХ нескорректированной системы. Слева (в области низких частот) нельзя проводить ниже, чтобы не уменьшить коэффициента усиления. Чтобы поднять выше, надо увеличить коэффициент усиления. В случае совмещения  с  в области низких или верхних частот не требуется коррекции (деформации ЛАХ). Если в области верхних частот провести  параллельно , то корректирующее звено будет простым (усилительным) звеном на этих частотах. Желательно быстрое затухание ЛАХ в области высоких частот, чтобы уменьшить чувствительность системы к высокочастотным помехам.

Процесс синтеза обычно включает в себя следующие операции:

1. Построение располагаемой ЛАХ, или ЛАХ нескорректированной системы . Предполагается, что система, состоящая из регулируемого объекта и регулятора (не снабженного корректирующими средствами), построена исходя из требований в режиме стабилизации или слежения по мощности, скорости, ускорению и точности в статическом режиме. Синтезом необходимо обеспечить требуемое качество переходного процесса, т.е. запас устойчивости.

2. Построение желаемой ЛАХ . Делается на основе требований, предъявляемых к системе по точности, скорости и ускорению в типовом режиме и требований по запасу устойчивости или по качеству переходного процесса.

3. Определение вида и параметров корректирующего устройства. Наиболее просто определяется корректирующее устройство последовательного типа. Желаемая передаточная функция . Отсюда  

     ;     .               (2.13.7)

Т.е. ЛАХ последовательного звена равна разности между желаемой ЛАХ и ЛАХ нескорректированной системы.

4. Техническая реализация корректирующих средств. По виду ЛАХ последовательного корректирующего звена можно подобрать схему и параметры звена (или нескольких последовательно соединенных звеньев) по табл.2.5.1, или по более полным таблицам из литературы). Если звено последовательного типа трудно реализовать, то производится переход к звену отрицательной обратной связи. Как правило, хороший результат получается при охвате обратной связью части системы, имеющей большой коэффициент усиления.

5. Поверочный расчет и построение переходного процесса. В случае необходимости полученная система регулирования вместе с корректирующими средствами может быть исследована обычными методами анализа.

Выдержки из учебного пособия “Теория система автоматического регулирования” Бесекерский В.А., Попов Е.П.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75707. Организация работы уполномоченного (доверенного) лица по охране труда профсоюзной организации предприятия или трудового коллектива 16.38 KB
  Организация работы уполномоченного доверенного лица по охране труда профсоюзной организации предприятия или трудового коллектива. Институт уполномоченных создается для организации общественного контроля за соблюдением законных прав и интересов работников в области охраны труда на предприятиях всех форм собственности независимо от сферы их хозяйственной деятельности ведомственной подчиненности и численности работников. Не рекомендуется избирать уполномоченными работников которые по занимаемой должности несут ответственность за состояние...
75708. Комитет (комиссия) по охране труда л/х предприяти 13.12 KB
  Комитет комиссия по охране труда л х предприятия КОМИТЕТ КОМИССИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА рабочий орган управления охраной труда в организации обеспечивающий согласованные действия работодателя и работников направленные на создание здоровых и безопасных условий труда в организации Комитеты комиссии по ОТ далее К. В их состав на паритетной основе входят представители работодателей профессиональных союзов или иного уполномоченного работниками представительного органа Если в организации нет ни одной первичной профсоюзной организации то в...
75709. .ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 15.12 KB
  Задачи функции и права комитета комиссии по охране труда л х предприятия. Комитет создается на паритетной основе из представителей работодателей и уполномоченных работниками по охране труда и осуществляют свою деятельность в целях организации сотрудничества и регулирования отношений работодателей и работников их представителей уполномоченных.Численность комитета равно удвоенной численности уполномоченных по охране труда от работников. Председателем комитета не может быть избран работник который по своим служебным обязанностям ...
75710. Виды надзора и контроля за обеспечением безопасных условий труда 16.92 KB
  Виды надзора и контроля за обеспечением безопасных условий труда. 41 в том числе право работника на здоровые и безопасные условия труда. В соответствии с Федеральным законом Об основах охраны труда в Российской Федерации Правительство Российской Федерации утвердило Положение о федеральной инспекции труда. Федеральная инспекция труда единая федеральная централизованная система государственных органов осуществляющих государственный надзор и контроль за соблюдением законодательства Российской Федерации о труде и охране труда всеми...
75711. Порядок проведения администр.-общественного контроля (трехступенчатого контроля) за соблюдением безопасности труда на лесохоз. предприятии 16.38 KB
  общественного контроля трехступенчатого контроля за соблюдением безопасности труда на лесохоз. Трехступенчатый контроль в системе управления охраной труда является основной формой контроля представителями работодателя и трудового коллектива учреждения образования за состоянием условий ибезопасности труда на рабочих местах производственных участках и цехах а также соблюдением всеми службами должностными лицами и работниками требований трудового законодательства. Он является важным фактором в системе мероприятий по оздоровлению условий...
75712. Медицинское освидетельствование работников. Предварительные и периодические медицинские осмотры 16.82 KB
  Медицинское освидетельствование работников. Работа по предупреждению производственного травматизма и профессиональной заболеваемости должна начинаться на уровне организаций с проведения предварительных при поступлении на работу а затем и периодических медицинских осмотров работников. В соответствии со статьями 213 266 и 212 Трудового кодекса РФ работодатель обязан проводить обязательные медицинские осмотры обследования отдельных категорий работников за счет средств работодателя. Медицинские осмотры обследования работников занятых на...
75713. Обязательное социальное страхование 17.43 KB
  Представляет собой систему создаваемых государством правовых экономических и организационных мер направленных на компенсацию и минимизацию последствий изменения материального и или социального положения работающих граждан а в случаях предусмотренных законодательством РФ иных категорий граждан вследствие трудового увечья или профессионального заболевания и др. В России государственное обязательное социальное страхование представлено тремя фондами: пенсионным; обязательного медицинского страхования; социального страхования; Право на...
75714. Основные понятия Закона об обязательном социальном страховании 15.58 KB
  Основные понятия Закона об обязательном социальном страховании Настоящий Федеральный закон регулирует отношения возникающие в связи с осуществлением обязательного медицинского страхования в том числе определяет правовое положение субъектов обязательного медицинского страхования и участников обязательного медицинского страхования основания возникновения их прав и обязанностей гарантии их реализации отношения и ответственность связанные с уплатой страховых взносов на обязательное медицинское страхование неработающего населения. Основные...
75715. Виды обеспечения по социальному страхованию 18.06 KB
  Страховым обеспечением по отдельным видам обязательного социального страхования являются: 1 оплата медицинскому учреждению расходов связанных с предоставлением застрахованному лицу необходимой медицинской помощи; 2 пенсия по старости; 3 пенсия по инвалидности; 4 пенсия по случаю потери кормильца; 5 пособие по временной нетрудоспособности; 6 пособие в связи с трудовым увечьем и профессиональным заболеванием; 7 пособие по беременности и родам; 8 ежемесячное пособие по уходу за ребенком до достижения им возраста полутора лет; 9 пособие...