![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?
Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже.
Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал.
Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее. ✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать». Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами! Теория автоматического управления. Контрольные работы: учеб. пособие / В.Г.Коломыцев.- Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013.- с.Стр 1 из 7Следующая ⇒
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Кафедра «Микропроцессорные средства автоматизации»
В.Г. Коломыцев
ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Контрольные работы
Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета УДК 62.52 Рецензенты:
Коломыцев В.Г. Теория автоматического управления. Контрольные работы: учеб. пособие / В.Г.Коломыцев.- Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013.- с.
Приведены сорок вариантов контрольных работ по базовым разделам теории автоматического управления. В приложении излагается в доступной форме теоретический материал по всем пяти задачам контрольных заданий, сопровождаемый примерами выполнения. Пособие содержит методические указания по работе в программной системе Matlab. Предназначено для выполнения контрольных работ по соответствующим темам дисциплины «Теория автоматического управления» студентами -заочниками инженерно-технических специальностей.
УДК 62.52
© ПНИПУ, 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список аббревиатур и буквенных обозначений ……… ………………………. 4
ротора двигателя (рис. 1) ………………………………………………………… 6
временному модифицированному методу Зиглера – Никольса, рис. 2) ………. 7
по временному методу Зиглера – Никольса (табл. 2) ………………….............. 8
цифровых контроллеров (табл.3) ……………………………………………… 9
по частотному методу Зиглера – Никольса (табл. 4) ………………………… 11
методу CHR, рис. 3) ……………………………………………………….............12
по методу CHR (табл. 5) ………………………………………………….............13
критерию модульного (технического) оптимума, рис. 4) ………………………14
по критерию модульного (технического) оптимума (табл.6) ………….............14
системы с апериодической реакцией, рис. 5) …………………............................15
систем с апериодической реакцией (табл. 7) …………………………………….16
(приложение 1) …………………………………………………………….............44 16. Методика построения логарифмических частотных характеристик САУ (приложение 2) …………………………………………………………… 48
анализе устойчивости системы (приложение 3) ……………………….............54
СПИСОК АББРЕВИАТУР И БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
САУ – система автоматического управления ЛЧX – логарифмические частотные характеристики ПИД – пропорционально – интегрально – дифференциальный регулятор CHR - Chien – Hrones – Reswick ЛАЧХ – логарифмические амплитудно–частотные характеристики ЛФЧХ – логарифмические фазо-частотные характеристики MATLAB - интерактивная среда для научных и инженерных вычислений Simulink - интерактивный инструмент, эффективно использующий графический интерфейс П - пропорциональный регулятор И - интегральный регулятор ПИ - пропорционально – интегральный регулятор ПД - пропорционально-дифференциальный регулятор МО - модульный оптимум СО - симметричный оптимум
ВВЕДЕНИЕ
Теория автоматического управления преподается с целью формирования у студентов научной базы и системного подхода для изучения и исследования сложных объектов, позволяющих им успешно изучать основы автоматизации технологических процессов. Задачами изучения дисциплины являются приобретение студентами знаний роли и места автоматических систем в задаче автоматизации технических объектов и производств, основных принципов и схем автоматического управления, основных типов систем автоматического управления и их математическое описание, основ теории линейных, нелинейных и цифровых систем и умение разрабатывать структурные схемы и динамические модели исследуемых САУ, владеть методами исследования линеаризованных САУ на устойчивость и способами их стабилизации, уметь повышать качество САУ, овладеть способностью осваивать самостоятельно и применять в своей работе новые достижения в теории и практике управления техническими системами. В контрольных заданиях отражены семь тем курса «Теории автоматического управления»: основы теории управления и математическое описание динамических звеньев и систем, устойчивость САУ, анализ качества САУ в статике и динамике, типовые регуляторы, системы управления с микроЭВМ. Учебный материал содержится в учебных пособиях библиографического списка. При выполнении и оформлении контрольных заданий необходимо соблюдать следующие указания: 1. Контрольную работу следует выполнять на листах формата А4: текстовую часть – пастой любого цвета, кроме красного, оставляя поля шириной 40-50 мм для замечаний рецензента, либо печатным способом, графическую часть – ручным, печатным, копировальным или фото-способами. 2. На титульном листе должны быть написаны фамилия и инициалы студента, учебный шифр и дата отсылки работы в университет. 3. Текстовый материал следует излагать подробно и аккуратно. Одинаковые тексты у разных студентов не зачитываются. После получения из университета прорецензированной работы студент обязан исправить все отмеченные в работе недостатки; в случае незачета – в кратчайший срок выполнить все требования преподавателя и предоставить работу на повторную проверку, приложив при этом первоначальную работу.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Вариант №1 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 1-го варианта – в табл. 1.
Рис. 1. Исходная структурная схема системы регулирования частоты вращения ротора двигателя (kp – передаточный коэффициент; Tp – постоянная времени, с; ko – передаточный коэффициент двигателя (объекта) по каналу управления; To1 и To2 - постоянные времени двигателя, с; koc – передаточный коэффициент обратной связи 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по временному модифицированному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для первого варианта – в табл. 2.
Рис. 2. Структурная схема САУ
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 1 таблицы 3.
Таблица 2
Таблица 3 Варианты заданий к программированию управляющих алгоритмов цифровых контроллеров
Вариант №2 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 2-го варианта – в табл.1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по частотному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для первого варианта – в табл. 4.
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 2 таблицы 3.
Таблица 4
Вариант №3 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 3-го варианта – в табл.1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по методу CHR системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 3, исходные данные для первого варианта – в табл. 5.
Рис. 3. Структурная схема САУ
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 3 таблицы 3.
Таблица 5
Вариант №4 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 4-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора по критерию модульного (технического) оптимума системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 4, исходные данные для первого варианта – в табл. 6.
Рис. 4. Структурная схема системы
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 4 таблицы 3.
Таблица 6
Вариант №5 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 5-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора системы с апериодической реакцией, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 5, исходные данные для первого варианта – в табл. 7.
Рис. 5. Структурная схема САУ
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 5 таблицы 3.
Таблица 7
Вариант №6 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 6-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по временному модифицированному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для второго варианта – в табл. 2.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 6 таблицы 3.
Вариант №7 1. Определите передаточную функцию по рассогласованию
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 7-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по частотному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для второго варианта – в табл. 4.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 7 таблицы 3.
Вариант №8 1. Определите передаточную функцию по каналам управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, Состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 8-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по методу CHR системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 3, исходные данные для второго варианта – в табл. 5.
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 8 таблицы 3.
Вариант №9 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 9-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора по критерию модульного (технического) оптимума системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 4, исходные данные для второго варианта – в табл. 6.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 9 таблицы 3.
Вариант №10 1. Определите передаточную функцию по рассогласованию
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 10-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора системы с апериодической реакцией, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 5, исходные данные для второго варианта – в табл. 7.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 10 таблицы 3.
Вариант №11 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 11-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по временному модифицированному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для третьего варианта – в табл. 2. 5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 11 таблицы 3.
Вариант №12 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, Состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 12-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по частотному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для третьего варианта – в табл. 4.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 12 таблицы 3.
Вариант №13 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 13-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по методу CHR системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 3, исходные данные для третьего варианта – в табл. 5.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 13 таблицы 3.
Вариант №14 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 14-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора по критерию модульного (технического) оптимума системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 4, исходные данные для третьего варианта – в табл. 6.
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 14 таблицы 3. Вариант №15 1. Определите передаточные функции по каналу управления для двух выходов системы САУ:
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 15-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора системы с апериодической реакцией, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 5, исходные данные для третьего варианта – в табл. 7.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 15 таблицы 3.
Вариант №16
1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 16-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по временному модифицированному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для четвёртого варианта – в табл. 2.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 16 таблицы 3.
Вариант №17 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 17-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по частотному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для четвёртого варианта – в табл. 4.
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 17 таблицы 3.
Вариант №18
1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 18-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по методу CHR системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 3, исходные данные для четвёртого варианта – в табл. 5.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 18 таблицы 3.
Вариант №19 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 19-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора по критерию модульного (технического) оптимума системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 4, исходные данные для четвёртого варианта – в табл. 6.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 19 таблицы 3.
Вариант №20 1. Определите передаточную функцию по рассогласованию
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 20-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора системы с апериодической реакцией, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 5, исходные данные для четвёртого варианта – в табл. 7.
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 20 таблицы 3.
Вариант №21 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 1-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по временному модифицированному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для пятого варианта – в табл. 2.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 21 таблицы 3.
Вариант №22 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 2-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по частотному методу Зиглера – Никольса системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 2, исходные данные для пятого варианта – в табл. 4.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту 22 таблицы 3.
Вариант №23 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 3-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры ПИД – регулятора по методу CHR системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 3, исходные данные для пятого варианта – в табл. 5.
5. Реализация цифровых регуляторов методом последовательного программирования по варианту 23 таблицы 3.
Вариант №24 1. Определите передаточную функцию по каналу возмущения
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 4-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора по критерию модульного (технического) оптимума системы, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 4, исходные данные для пятого варианта – в табл. 6.
5. Реализация цифровых регуляторов методом параллельного программирования по варианту 24 таблицы 3.
Вариант №25 1. Определите передаточную функцию по каналу управления
2. Постройте ЛЧХ звена, передаточная функция которого имеет вид
3. Проведите анализ устойчивости по критерию Гурвица системы, состоящей из функционально необходимых элементов, структурная схема которой приведена на рис. 1, а исходные данные для 5-го варианта – в табл. 1. 4. Настройте параметры регулятора системы с апериодической реакцией, состоящей из функционально необходимых элементов. Структурная схема системы приведена на рис. 5, исходные данные для пятого варианта – в табл. 7.
5. Реализация цифровых регуляторов методом прямого программирования по варианту
|