Варіанти завдань до розрахунково-графічної роботи



МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Чернігівський державний технологічний університет

 

АНАЛІЗ І СИНТЕЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

 

Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи

з дисципліни

“Теорія автоматичного керування”

для студентів усіх форм навчання

напряму підготовки 6050502 – „Інженерна механіка”

 та спеціальностей

6.050502 – „Металорізальні верстати та системи ”

6.050502 – „Технологія машинобудування ”

 

 

  Затверджено      на засіданні кафедри інтегрованих технологій машинобудування і автомобілів Протокол № 3 від 13.09.2010 р.  

 

Чернігів ЧДТУ 2010


АНАЛІЗ І СИНТЕЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни "Теорія автоматичного керування" для студентів усіх форм навчання напряму підготовки 6050502 – „Інженерна механіка” та спеціальностей 6.050502 –„Металорізальні верстати та системи”, 6.050502 – „Технологія машинобудування” / Укл. : В.М.Чуприна.- Чернігів: ЧДТУ, 2010.- 22 с.

 

Укладач:                     Чуприна Володимир Михайлович,

кандидат технічних наук, доцент

 

 

Рецензент:               Рудик Андрій Васильович,

кандидат технічних наук, доцент

 

 

Відповідальний за випуск: Кальченко Віталій Іванович,                                                 завідувач кафедри інтегрованих

технологій машинобудування і

   автомобілів, доктор технічних наук,

професор


Вступ

     Теорія автоматичного керування є базовою теоретичною дисципліною для вивчення таких фахових дисциплін як: “Системи керування верстатами і комплексами”, “Динаміка верстатів”, “Верстати з числовим програмним керуванням”, “Проектування автоматичних ділянок і цехів”, “Автоматичні системи керування підприємствами”. Тому в цьому суто теоретичному курсі введено розрахунково-графічну роботу, призначену для більш грунтовної практичної підготовки студентів машинобудівних спеціальностей в галузі автоматики і автоматизації. Методичні вказівки, що підготовлені для виконання студентами розрахунково-графічної роботи, містять індивідуальні завдання, вимоги до змісту і обсягу роботи, а також методику її виконання і рекомендовану літературу.

Мета і задачи розрахунково-графічної роботи

     Розрахунково-графічна робота присв'ячується питанням практичного аналізу систем автоматичного керування, зокрема подібних до тих, що використовуються в автоматичних верстатних системах і робото-технічних комплексах. 

     Мета розрахунково-графічної роботи - поглиблене вивчення побудови і роботи систем автоматичного керування, аналізу і синтезу їх структури, а також оцінки роботоздатності систем шляхом визначення стійкості і параметрів якості за різноманітними крітеріями і характеристиками. 

     Для виконання розрахунково-графічної роботи студенти повинні знати і вміти застосовувати на практиці фундаментальні положення з таких дисциплін: “Вища математика” (диференційні рівняння; операційне числення - поняття про оригінал і зображення, прямі і зворотні перетворення по Лапласу, Фур'є; теорія комплексних змінних; матриці і визначники), “Фізика” (теорія коливань; сухе і в’язке тертя), “Теоретична механіка”, “Основи електротехніки”, “Інформатика”.

Зміст і обсяг розрахунково-графічної роботи

     Розрахунково-графічна робота виконується у вигляді пояснювальної записки на 20 - 25 аркушах тексту, написаного від руки або за допомогою комп'ютера, та необхідного ілюстративного матеріалу (креслень, рисунків, графиків, таблиць і т.і.), зміст яких вказується викладачем.

Розрахунково-графічна робота складається із наступних основних розділів:

1.Вибір і обгрунтування структури автоматичної системи керування (або види систем задаються у варіантах індивідуальних завдань, що представлені в цих методичних вказівках).

2.Аналіз і перетворення схем систем автоматичного керування, розрахунок основних параметрів системи.

3.Визначення передаточних функцій системи автоматичного керування і її елементів.

4.Розрахунок і побудова статичних, динамічних (перехідних і частотних) характеристик системи автоматичного керування.

5.Визначення стійкості системи автоматичного керування (по різних крітеріях стійкості).

6.Аналіз стійкості і параметрів якості системи по перехідним і частотним характеристикам  

7.Модернізація (синтез) нової системи з метою її поліпшення (забезпечення стійкості чи підвищення якості) за рахунок додавання корегуючих елементів або додаткових зв'язків.

Варіанти завдань до розрахунково-графічної роботи

Варіанти індивідуальних завдань і вихідних даних для виконання розрахунково-графічної роботи видаються викладачем згідно таблиці 3.1. Структурні схеми системи автоматичного керування до варіантів завдань наведені в таблиці 3.2.

Для кращих студентів викладач може запропонувати індивідуальні завдання по аналізу реальних систем автоматичного керування.


 

Таблиця 3.1 - Варіанти індивідуальних завдань

 

 

N

варі-

анту

 

Т1

сек

 

Т2

сек

 

Т3

сек

 

Т4

сек

 

К1

 

К2

 

К3

 

К4

 

N схеми

 

а б в г д
1 0.01 0.02 0.21 0.33 5 4 3 2 1 6 11 16 21
2 0.02 0.16 0.19 0.03 6 1 2 1 2 7 12 17 22
3 0.03 0.11 0.17 0.12 4 5 2 2 3 8 13 18 23
4 0.02 0.17 0.12 0.01 1 1 5 3 4 9 14 19 24
5 0.01 0.13 0.22 0.59 11 5 3 2 5 10 15 20 25
6 0.05 0.22 0.02 0.11 2 1 2 3 6 11 16 21 1
7 0.13 0.11 0.04 0.62 8 2 1 6 7 12 17 22 2
8 0.04 0.25 0.01 0.17 2 3 3 7 8 13 18 23 3
9 0.03 0.01 0.4 0.01 3 2 1 4 9 14 19 24 4
10 0.07 0.22 0.01 0.11 2 3 3 7 10 15 20 25 5
11 0.02 0.01 0.05 0.31 1 1 2 2 11 16 21 1 6
12 0.07 0.21 0.01 0.15 2 3 2 9 12 17 22 2 7
13 0.01 0.02 0.55 0.02 1 2 8 5 13 18 23 3 8
14 0.03 0.07 0.01 0.21 2 6 1 3 14 19 24 4 9
15 0.02 0.02 0.81 0.16 1 3 4 7 15 20 25 5 10
16 0.05 0.21 0.05 0.02 1 2 1 9 16 21 1 6 11
17 0.04 0.71 0.02 0.15 2 3 1 5 17 22 2 7 12
18 0.02 0.03 0.57 0.02 1 2 7 4 18 23 3 8 13
19 0.01 0.05 0.02 0.01 2 6 1 1 19 24 4 9 14
20 0.03 0.01 0.12 0.01 1 3 4 9 20 25 5 10 15
21 0.02 0.02 0.01 0.3 3 4 1 8 21 1 6 11 16
22 0.04 0.03 0.05 0.21 4 2 1 4 22 2 7 12 17
23 0.02 0.03 0.28 0.03 1 6 1 7 23 3 8 13 18
24 0.03 0.15 0.01 0.01 2 3 4 9 24 4 9 14 19
25 0.02 0.02 0.01 0.32 3 1 1 3 25 5 10 15 20

 

 

Таблиця 3.2 - Структурні схеми до варіантів завдань

 

N схеми   Структура системи   Параметри
1 2 3
1     W1=k1 /(T1 p+1) W2=k2 /(T2 p+1) W3=k3 /(T3 p+1)p W4=k4 /T4 p
2     W1=k1p/(T1 p+1) W2=k2 /T2 p W3=k3 /(T3 p+1) W4=k4 T4 p
3     W1=k1/(T1 p+1)p W2=k2 /(T2 p -1) W3=k3 /(T3 p+1) W4=k4
W4
W3
W2
W1
y
x

4

    W1=k1(T1 p+1)/p W2=k2 /(T2 p+1) W3=k3 /(T3 p+1) W4=k4 /( T4 p+1)
 
 


5

    W1=k1 W2=k2 / (T2 p+1) W3=k3 / ((T3p+ + T4) p + 1) W4=k4  

 

Продовження таблиці 3.2 

 

1 2 3
6     W1=k1 /(T1p - 1) W2=k2 W3=k3 /(T3p+1) p W4=k4 /(T4p - 1)

x

7

    W1=k1 /(T1 p -1) W2=k2 /(T2 p+1) W3=k3T3 p W4=k4 /T4 р
8     W1=k1 / T1 p W2=k2 /(T2 p+1) W3=k3 /(T3 p -1) W4=k4 T4
9     W1=k1 /(T1 p) W2=k2 /(T2 p+1) W3=k3 T3 p W4=k4 /(T4 p -1)
10     W1=k1 /(T1 p+1) W2=k2 /(T2 p -1) W3=k3 /(T3 pp+1) W4=k4 T4 p

Продовження таблиці 3.2 

 

1 2 3
11     W1=k1 W2=k2/(T2p(T1p+ +1) +1) W3=k3 T3 p W4=k4 /(T4 p - 1)
W4
W3
W2
W1
y
x

12

    W1=k1 / T1 p W2=k2 /(T2 p+1)p W3=k3 p /(T3p- 1) W4=k4

W2
W3
y
x
W1
W4

13

    W1=k1 /(T1 p+1) W2=k2 T2 p W3=k3 /(T3 p(T4p- -1)+1) W4=k4

W4
W2
W3
W1
y
x

14

    W1=k1 /(T1 p+1) W2=k2 T2 p W3=k3 /(T3 p - 1) W4=k4 / p
15     W1=k1p/(T1p - 1) W2=k2 /(T2 p+1)p W3=k3 /(T3 p+1) W4=k4 p

Продовження таблиці 3.2

 

1 2 3

W2
W3
y
x
W1
W4

 

16

  W1=k1 W2=k2 /T2 p W3=k3/(T3pp+1) W4=k4 p

W2
W4
W3
y
x
W1

 

17

  W1=k1/(T1 p+1) W2=k2p/(T2p+1) W3=k3 /(T3p - 1) W4=k4 / p

W2
W4
W3
y
x
W1

 

18

  W1=k1/(T1 p+1) W2=k2 /(T2 p - 1) W3=k3 / p W4=k4/(T4 p+1)

W2
W3
y
x
W1
W4

 

19

  W1=k1/(T1p - 1) W2=k2p/(T2p+1) W3=k3 p W4=k4 /(T4 p)

W4
W2
W3
y
x
W1

 

20

  W1=k1 (T1 p+1) W2=k2 /(T2 p-1) W3=k3 T3 pp W4=k4/(T4 p+1)

Продовження таблиці 3.2

 

1 2 3

x
W4
W3
W2
W1
y

 

21

    W1=k1/(T1 p+1) W2=k2 T2 p W3=k3 /(T3 p+1) W4=k4

x
W4
W3
W2
W1
y

 

22

    W1=k1/(T1 p+1) W2=k2 /(T2 p - 1) W3=k3 (p-1) W4=k4

W4
W3
W2
W1
y
x

 

23

    W1=k1/(T1p - 1) W2=k2/(T2p+1)p W3=k3p/(T3p+1) W4=k4 p

x
W1
W4
W3
W2
y

 

24

    W1=k1/(T1 p+1) W2=k2 T2 p W3=k3/(T3 p - 1) W4=k4/ p

x
W4
W3
W2
W1
y

 

25

    W1=k1/(T1 p+1) W2=k2 T2 pр W3=k3 /(T3 p+1) W4=k4/(T4p - 1)

 


Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 90; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!