Главная
страница 1
Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет


Кафедра «Электронные вычислительные машины»
Контрольно – курсовая работа

«Цифровые системы управления»

Вариант №2


Выполнил студент: гр.250261

Круль Т.А.

Проверил: Лебеденко Ю.И.


Тула 2009



Содержание

Введение…………………………………………………………………..

1. Задание…………………………………………………………………

2. Основное содержание

2.1. Получение передаточных функций дискретной системы в z- и в w-областях…………………………………………………………

2.2. Построение логарифмических амплитудной и фазовой псевдочастотных характеристик нескорректированной системы…

2.3. Анализ переходных процессов при типовых воздействиях……

2.4. Оценка точности…………………………………………………..

Заключение………………………………………………………………..

Список литературы……………………………………………………….



3

4

5


6

8

13



14

15



Введение

Контрольно – курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний по курсу «Цифровые системы управления» и получения практических навыков самостоятельной разработки корректирующих фильтров и программ цифровых систем управления.



  1. Задание

В контрольно-курсовой работе исследуется ЦСУ, предназначенная для реализации заданного режима слежения, структура которой представлена на рис.1.


Вид передаточной функции непрерывной части системы (объекта управления):

;

Заданное значение периода дискретизации Т:

Т=0,001с.

Заданное значение постоянной времени τ:

τ=0,05 с.

k=1



  1. Основное содержание.

    1. Получение передаточных функций дискретной системы в z- и в w-областях.

1. Получение передаточной функции разомкнутой системы в z области

2. Получение передаточной функции разомкнутой системы в w области



3. Получение передаточной функции замкнутой системы и определение устойчивости системы



Так как z<1, оно входит в единичную окружность, следовательно, система устойчива.




    1. Построение логарифмических амплитудной и фазовой псевдочастотных характеристик нескорректированной системы.

Рисунок 2. ЛАФЧХ разомкнутой нескорректированной системы

Рисунок 3. Переходный процесс нескорректированной системы с единичной обратной связью (реакция на единичное ступенчатое воздействие).





    1. Анализ переходных процессов при типовых воздействиях

Замкнутая система устойчива, время переходного процесса 0,075 с.

Для удовлетворения требованиям требуется коррекция.

Требования к следящей системе:


  1. Статическая ошибка =0

  2. Перерегулирование не более 20%

3. Для получения устойчивой системы возьмем запас по амплитуде 20 дБ (запас устойчивости по амплитуде определяется на частоте, где фазовая характеристика равна -1800, которая показывает, как может увеличиться коэффициент разомкнутой системы до тех пор, пока замкнутая система не потеряет устойчивость), а запас по фазе 30 градусов (запас устойчивости по фазе определяется на частоте, где логарифмическая амплитуда равна 0, которая показывает, как может уменьшиться фаза до потери устойчивости замкнутой системы).

Из рисунка 2 видно, что запас по амплитуде составляет 40 дБ, по фазе порядка 175 градусов. Очевидно, что запас чрезмерно велик и его можно уменьшить путем увеличения коэффициента К корректирующего звена.

40-20=20Lg(K), откуда К=10.

ЛАЧХ разомкнутой системы с таким корректирующим звеном представлена на рисунке 4.



Переходный процесс замкнутой системы с таким корректирующим звеном приведен на рисунке 5.



Введем корректирующее звена позволяющее увеличить К без уменьшения запаса по амплитуде.

Например, введем корректирующее звено вида W(p)=(0.005p+1)/(0.02p+1), ЛАЧХ которого изображено на рисунке 6.

Указанное звено позволяет поднять коэффициент К корректирующего звена с 10 до 40, при сохранении запаса амплитуды 20дБ, фазы 30 град, перерегулирование 15%, время переходного процесса 0,02 сек.

ЛАЧХ разомкнутой системы с таким звеном и коэффициентом указан на рисунке 7.

Переходный процесс замкнутой скорректированной системы приведен на рисунке 8.






    1. Оценка точности

О точности импульсных систем судят о установившейся ошибке типовых режимов, которая может быть определена с помощью теоремы о конечных значениях:

где - передаточная функция замкнутой системы об ошибке



- изображение входного сигнала.Заключение

В ходе выполнения контрольно-курсовой работы были получены навыки:



  1. Получения передаточных функций дискретной системы в z, w области.

  2. Построение логарифмических амплитудной и фазовой псевдочастотных характеристик нескорректированной системы.

  3. Анализ устойчивости замкнутой системы.

  4. Анализ переходных процессов при типовых воздействиях.


Список литературы:

  1. Бесекерский В.А.Теория систем автоматического управления. 2003;

  2. Иванов В.А., Ющенко А.С. Теория дискретных САУ,1983

  3. Изерман Р.И. Цифровые системы управления. – М.: Мир, 1984

  4. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. - М.: Лаборатория базовых знаний, 2002.

  5. Дьяконов В. MatLab 6.0 / в. Дьяконов и др. – СПб: Питер, 2001.


Смотрите также:
Курсовая работа «Цифровые системы управления»
57.74kb.
1 стр.
Курсовая работа по дисциплине «Цифровые методы обработки изображений» Направление: 010300. 68 «Фундаментальная информатика и информационные технологии»
153.45kb.
1 стр.
Курсовая работа по курсу «Всемирная история»
414.12kb.
5 стр.
Курсовая работа по дисциплине «Автоматизация проектирования систем и средств управления»
147.54kb.
1 стр.
Курсовая работа «Проектирование вычислительной системы»
320kb.
1 стр.
Учебная программа Дисциплины р3 «Цифровые системы связи»
100.55kb.
1 стр.
Проектор jvc dla-x9 — лауреат Национальной премии «Продукт Года»! Компания jvc, совместно с компанией «Цифровые Системы»
20.52kb.
1 стр.
Курсовая работа цели курсовой работы
110.1kb.
1 стр.
Практикума по курсу «цифровые системы связи»
47.89kb.
1 стр.
Курсовая работа по курсу «Программирование» Тема работы: «Разработка приложения с графическим интерфейсом на языке C++ с использованием библиотеки qt»
301.1kb.
1 стр.
Объекты морской техники
135.16kb.
1 стр.
Курсовая работа Дисциплина Информационные системы и технологии
236.07kb.
1 стр.