Расчет настроек регуляторов для одноконтурной автоматической системы управления

• оформление по ГОСТ (шрифт Times New Roman, 14 пт, выравнивание по ширине)
• курсовая работа посвящена расчёту настроек типовых регуляторов (ПИ и ПИД) для одноконтурной АСР: построение и анализ кривой разгона, определение передаточной функции модели методом площадей Симою (модели 2-го и 3-го порядка), выбор рабочей модели, расчёт АФХ объекта, построение области устойчивости (D-разбиение) и границы заданного показателя колебательности M_E = 1,80, выбор оптимальных настроек регуляторов (ПИ и ПИД) по минимуму интегрального квадратичного критерия, расчёт АФХ разомкнутой системы и АЧХ замкнутой, расчёт переходных процессов методом Акульшина (по заданию и возмущению), анализ качества регулирования и выбор промышленного регулятора.
• 12 источников
• 9 таблиц (нормированная кривая, расчёт моментов, частотные характеристики, D-разбиение, граница M_E, АФХ разомкнутой, переходные процессы)
• 5 рисунков (кривые разгона, АФХ, D-разбиение, переходные процессы).

Преимущества:

• полный цикл расчёта АСР от экспериментальной кривой разгона до выбора промышленного регулятора
• детальный ручной расчёт μ₀ и точки АФХ
• обоснованный выбор модели 3-го порядка
• расчёт оптимальных настроек по M_E = 1,80 с переходом к промышленным параметрам (δ, Tи, Tд)
• сравнение качества ПИ и ПИД-регуляторов (перерегулирование 15% vs 8%, время регулирования 17 мин vs 12 мин)
• метод Акульшина с периодом 60 мин и 50 гармониками
• выбор регулятора ОВЕН ТРМ151

1. Исходные данные 3

2. Построение кривой разгона и проверка самовыравнивания 6

3. Определение передаточной функции модели методом площадей Симою 11

4. Построение переходных процессов моделей и выбор рабочей модели 17

5. Расчёт АФХ рабочей модели объекта 22

6. Построение области устойчивости в плоскости настроечных параметров регуляторов (D‑разбиение) 26

7. Граница заданного показателя колебательности ME=1,80 32

8. Выбор оптимальных настроек регуляторов 37

9. Расчёт АФХ разомкнутой и АЧХ замкнутой системы 41

10. Расчёт переходных процессов замкнутой АСР методом Акульшина 48

11. Анализ качества регулирования и выбор промышленного регулятора 55

Заключение 59

Список литературы 61

2. Аязян Г.К. Определение параметров модели методом площадей Симою: Методическое пособие. – Уфа: УГНТУ, 2005. – 16 с.

3. Аязян Г.К. Расчет переходных процессов в системах управления методом Акульшина: Учебно-методическое пособие. – Уфа: УГНТУ, 2005. – 10 с.

4. Симою М.П. Определение коэффициентов передаточных функций линеаризованных звеньев систем регулирования // Автоматика и телемеханика. – 1957. – № 6. – С. 514–527.

5. Ротач В.Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования. – М.–Л.: Госэнергоиздат, 1961. – 344 с.

6. Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. – М.: Энергия, 1972. – 376 с.

7. Аязян Г.К. Расчет автоматических систем с типовыми алгоритмами регулирования: Учебное пособие. – Уфа: УНИ, 1989. – 136 с.

8. Аязян Г.К. Пакет программ ТАУ: Руководство пользователя. – Уфа: УГНТУ, 2000. – 11 с.

9. Аязян Г.К., Гнатова И.В. Аналитический метод расчета параметров настройки типовых регуляторов по показателю колебательности // Вопросы теории систем автоматического управления. – Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1978. – Вып. 4. – С. 111–116.

10. Аязян Г.К. Алгоритм расчета настроек ПИД–регулятора на заданный показатель колебательности // Автоматизация технологических процессов и объектов нефтяной и газовой промышленности. – Уфа: УНИ, 1991. – С. 108–114.

11. Акульшин П.К. Распространение электромагнитной энергии по проводам. – М.: Связьиздат, 1937. – 487 с.

12. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. – М.: Наука, 1966. – 902 с.