Курсовая работа по ТАУ Часть 1. Линейные системы Часть 2. Импульсные системы Часть 3. Нелинейные системы Вариант 23

Часть 1. Линейные системы
1. Определить предельный коэффициент усиления, когда T1 = 0.5 .
2. Исследовать влияние T1 (из передаточной функции W1) и коэффициента усиления K разомкнутой системы на устойчивость замкнутой системы методом Д-разбиения. Подобрать параметры K и T1 таким образом, чтобы при входном сигнале, равном 2·g(t), где g(t) - единичное ступенчатое воздействие, ошибка в установившемся состоянии e_уст = 1%, при этом система должна быть устойчива.
3. Для системы, с выбранными параметрами в п.2, построить ЛАЧХ, ЛФЧХ, АФХ разомкнутой системы. Доказать с помощью этих характеристик устойчивость замкнутой системы с единичной отрицательной обратной связью.
4. Рассчитать и построить переходной процесс в замкнутой системе при единичном входном ступенчатом воздействии. Оценить качество переходного процесса.
5. Измерению доступны регулируемая величина y и управляющее воздействие u. Синтезировать системы управления двумя способами:
• с помощью полиномиальных уравнений;
• с помощью фильтра Луинбергера.
При этом степень устойчивости замкнутой системы не должна превышать величины n = 2 .
6. Синтезировать регулятор на основе полиномиальных уравнений с использованием прогнозатора Смитта таким образом, чтобы замкнутая система имела степень устойчивости n = 2№. Промоделировать синтезированную систему в пакете Simulink и определить качество переходного процесса.

Часть 2. Импульсные системы.
1. Построить ЛАЧХ, ЛФЧХ разомкнутой импульсной системы. Определить с помощью этих характеристик устойчивость замкнутой системы с единичной отрицательной обратной связью. Определить частоту среза, запасы устойчивости по фазе и амплитуде.
2. Вывести все передаточные функции системы

3. Определить параметры системы таким образом, чтобы обеспечить в замкнутой системе бесконечную степень устойчивости.
4. Используя какой – либо из частотных критериев устойчивости определить зависимость предельного коэффициента усиления от периода квантования.
5. Синтезировать алгоритм функционирования регулятора при f = 0, используя метод полиномиальных уравнений, таким образом, чтобы обеспечить в замкнутой системе заданную степень устойчивости η = 1 .

Часть 3. Нелинейные системы.
1. Построить фазовые траектории, соответствующие свободному движению системы. Вывести аналитические выражения фазовых траекторий.
2. Используя метод точечного преобразования определить устойчивость предельного цикла для систем с нелинейной частью вида
f(e) = csign(e).
3. Используя какой – либо критерий абсолютной устойчивости подтвердить результаты, полученные в пункте 2.
4. Изменить вид релейной характеристики, введя зону нечувствительности. Вывести аналитические выражения фазовых траекторий. При прочих равных условиях исследовать влияние зоны нечувствительности на фазовую траекторию и динамические процессы x(t) и y(t), соответствующие отработке начального отклонения.
5. Для релейной характеристики с гистерезисом и зоной нечувствительности сделать то же, что и в предыдущем пункте.

6. Приравнять в Wp = W2/p. Используя метод гармонического баланса определить устойчивость замкнутой нелинейной системы, выявить условия возбуждения незатухающих периодических колебаний и определить параметры этих колебаний.
• Исследовать теоретическую возможность возникновения автоколебаний в системе с передаточной функцией линейной части W=W2 и нелинейностей заданного вида
Найти для указанных нелинейностей расчетные значения параметров автоколебаний.
• Исследовать замкнутую нелинейную систему. Проверить предположения относительно возможности возникновения автоколебаний и их параметров в тех системах, где они существуют.

Всего 44 страницы PDF

Предварительный просмотр