Referat.me

Название: Построение структурных схем систем автоматического управления

Вид работы: реферат

Рубрика: Информатика

Размер файла: 37.89 Kb

Скачать файл: referat.me-130521.docx

Краткое описание работы: Предмет: Теория Автоматического Управления Тема: Построение структурных схем систем автоматического управления Введение Структурной схемой системы называется графическое изображение показывающее, из каких элементов состоит система, и каким образом они соединены между собой.

Построение структурных схем систем автоматического управления

Предмет: Теория Автоматического Управления

Тема: Построение структурных схем систем автоматического управления


Введение

Структурной схемой системы называется графическое изображение показывающее, из каких элементов состоит система, и каким образом они соединены между собой.

Структурная схема отражает динамические свойства системы и является ее математической моделью.

В соответствии со структурной схемой всегда можно записать передаточную функцию системы и ее дифференциальное уравнение.


Основы структурного метода

Основными элементами структурной схемы являются:

1. Динамические звенья направленного действия.

Звенья изображаются прямоугольниками, в которые записываются операторы преобразования сигналов. В звеньях направленного действия сигнал с входа передается на выход. При изменении входного сигнала изменяется выходной, при изменении выходного сигнала входной не изменяется. При соединении звеньев направленного действия их динамические свойства не изменяются.

2. Связи, которые обозначаются линиями со стрелками, указывающими направление передачи сигналов. Различают прямые и обратные связи.

3. Сумматоры, в которых суммируются или вычитаются сигналы.

4. Узлы разветвления, обозначаемые точками, в которых сигналы расходятся на два или несколько направлений.

На структурных схемах все воздействия описываются в изображениях.

В структурных схемах используются следующие виды соединений:

- последовательное;

- параллельное – согласованное;

- параллельное – встречное.

Последовательное соединение – это соединение, в котором выходная величина предыдущего звена является входной для последующего.

Рис. 1

Передаточная функция последовательного соединения равна произведению передаточных функций этих звеньев

(1)

Параллельное - согласованное соединение – это соединение, в котором входная величина является общей для всех звеньев, а выходная равна сумме выходов каждого звена (рис. 2).

Рис. 2

Передаточная функция параллельного – согласованного соединения равна сумме передаточных функций этих звеньев

(2)

Параллельное-встречное соединение – это соединение, в котором выходная величина обратно подается на его вход через другое звено. Такое соединение называется соединением с обратной связью (рис. 3).

Обратная связь – ОС может быть положительной(если знак входного сигнала и сигнала ОС совпадают) и отрицательной (если они противоположны по знаку).

На практике широко используется отрицательная обратная связь (ООС) для устойчивой работы системы.

y

Рис. 3

Запись передаточных функций замкнутых систем

Рассмотрим соединение c обратной связью (рис. 4).

Главная ветвь – это ветвь, включающая звенья между входом и выходом. Главный контур – это контур, охватывающий все звенья.

Рис. 4


Рассмотрим соединение c единичной обратной связью (рис. 5).

Рис. 5

Преобразование структурных схем

В общем случае система может быть многоконтурной. Любую многоконтурную систему можно свести к одноконтурной системе, выполнив структурные преобразования.

Рассмотрим правила преобразования структурных схем.

Перенос сумматора с входа звена на выход (рис. 6)

Рис. 6

Перенос сумматора с выхода звена навход (рис. 7)


Рис. 7

Перенос узла с входа звена навыход (рис. 8)

Рис. 8

Перенос узла с выхода звена на вход (рис. 9)

Рис. 9

Рекомендация: при преобразовании структурных схем необходимо “тянуть” узел к узлу сумматор к сумматору.


Пример 1. Выполнить преобразование структурной схемы и записать передаточную функцию замкнутой системы(рис. 10).

Рис. 10

С учетом

схему можно представить в виде рис. 11.

Рис. 11


Далее схему можно представить в виде (рис. 12)

Рис. 12

Передаточная функция замкнутой системы равна:


Литература

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. "Теория систем автоматического управления". Профессия, 2003 г. - 752с.

2. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. - 468с.

3. Основы теории автоматического управления / В.С. Булыгин, Ю.С. Гришанин, Н.Б. Судзиловский и др.; под ред. Н.Б. Судзиловского. М.: Машиностроение, 1985. - 512с.

4. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1976. - 256с.

5. Попов Е.П. Теория нелинейных систем. М.: Наука, 1979. - 255с.

6. Справочник по теории автоматического управления. /Под ред. А.А. Красовского- М.: Наука, 1987. - 712с.

7. Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем. М.: Наука, 1977. - 270с.

Похожие работы

  • WinWord

    ДонГУ Форма N У-5.09 ( назва вищого навчального закладу ) Затв. Наказом Мiнвузу УРСР вiд 3 серпня 1984 р.N 253 пеціальність 01.02 Семестр авчальний предмет

  • On-line распознавание рукописных символов

    Пушников А. А., ПС-569 Тезисы доклада на научно-практическую конференцию «Современные методы и средства автоматического управления техническими объектами»

  • Расчет и исследование динамических показателей и показателей качества двухконтурных систем автоматического

    Министерство образования Российской Федерации Магнитогорский государственный технический университет имени Г.И. Носова Пояснительная записка

  • Общие характеристики пакета Control System Toolbox

    (CST) Исследование систем автоматического управления начинаются с создания математической модели. В пакете CST линейные модели могут быть представлены в четырех формах:

  • Предмет и структура информатики

    Б.В.Соболь Термин информатика получил распространение с середины 80-х гг. прошлого века. Он состоит из корня inform - «информация» и суффикса matics

  • Исследование линейных систем управления

    КУРСОВАЯ РАБОТА «Исследование линейных систем управления» Дисциплина « Теория автоматического управления» Пенза, 2007 г. Введение Мир технических систем разнообразен. Однако математика и физика выявили в нем простые параллели. Можно выделить ряд энергетических доменов, которым принадлежат те или другие системы или их модули.

  • Характеристики систем автоматического управления

    Теория автоматического управления Тема: "Характеристики систем автоматического управления" 1. Статические характеристики САУ Статические характеристики определяют статику системы, т.е. ее поведение в установившемся режиме.

  • Исследование работы системы автоматического управления двигателем постоянного тока с независимым

    Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)

  • Автоматическое управление. Следящие системы

    Введение Термин «автоматическое управление» означает процесс управления техническим объектом без вмешательства человека. При этом объект управления должен быть способен воспринимать управляющие воздействия – сигналы, содержащие информацию о том, что должно в них произойти. В большинстве случаев эти сигналы генерируются специальным управляющим устройством на основе информации о текущем состоянии объекта и его окружении.

  • Расчет схемы для модели САУ на ЭВМ

    Министерство образования и науки РФ Омский Государственный Технический Университет Кафедра ИВТ КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: Основы теории управления