; 
; 
; 
; W6(p) = 0.2 
Вопросы для самоконтроля:
1. Как определяется передаточная функция при последовательном соединении звеньев?
2. Как определяется передаточная функция при параллельном соединении звеньев?
3. Как определяется передаточная функция при соединении с обратной связью?
4. Чем отличается отрицательная и положительная обратная связь?
Тема 1.4 Свойства объектов управления и регулирования с сосредоточенными параметрами и их определение.
Студент должен знать:
- Основные свойства ОУ и их влияние на САУ;
- Основные динамические характеристики ОУ;
- Основы построения математических моделей.
Уметь:
- составить математическую модель ОУ;
- построить кривую разгона ОУ, определит передаточную функцию.
Свойства объектов управления. Элементы, входящие в состав ОУ. Статические и динамические свойства ОУ. Кривая разгона, параметры кривой разгона.
Практическая работа № 4. «Определение параметров ОУ по кривой разгона»
Литература: [3] §7.1
Методические указания:
Свойства объектов управления, которые характеризуются или дифференциальным уравнением или кривой разгона (переходной, временной характеристиками). Определить дифференциальное уравнение можно либо аналитически, на основе законов протекающих в объекте физических процессов, либо экспериментально, путем снятия переходной характеристики и затем по ее виду определяются параметры объекта управления. Аналитический способ не всегда возможно применить, поэтому часто используют экспериментальный способ. Виды возможных кривых разгона и методики определения параметров, примеры определения приведены в [3] §7.1. Учащимся рекомендуется подробно изучить эти методики и разобраться с предложенными примерами.
Вопросы для самоконтроля:
1. С какими звеньями аппроксимируют переходные характеристики ОУ?
2. Приведите передаточную функцию статического ОУ.
3. Приведите передаточную функцию астатического ОУ.
4. Как определить передаточную функцию объекта с характеристикой высокого порядка?
Тема 1.5 Управляющие устройства (автоматические регуляторы)
Студент должен знать:
- законы регулирования;
- дифференциальные уравнения м передаточные функции идеальных и реальных регуляторов;
- принцип действия реальных регуляторов;
уметь:
- выбрать закон регулирования и рассчитать оптимальные настройки регулятора;
- сформировать любой закон регулирования;
- изобразить структурную схему для любого закона регулирования;
- разобрать принцип действия реального регулятора по принципиальной и функциональной схемам.
Линейные законы управления: пропорциональный П, интегральный И, пропорционально-интегральный ПИ, пропорционально-дифференциальный ПД, пропорционально-интегрально-дифференциальный ПИД и управляющие устройства (регуляторы) реализующие эти законы. Структурная схема идеального и реального регуляторов, передаточные функции, динамические характеристики.
Влияние параметров настройки регулятора. Пневматические регуляторы. Электрические регуляторы. Исполнительные устройства.
Практическая работа № 5 «Расчет параметров настройки регулятора.»
Лабораторная работа № 1 «Изучение устройства и принципа действия регулятора ПР3.31»
Лабораторная работа № 2 «Поверка регулятора ПР3.31»
Лабораторная работа № 3 «Настройка и поверка ПИ-регулятора системы «Старт»
Лабораторная работа № 4 «Регулирование уровня с регулятором ПР3.31»
Лабораторная работа № 5 «Изучение устройства и принципа действия регулятора ПР3.35»
Лабораторная работа № 6 «Регулирование уровня с регулятором ПР3.35»
Лабораторная работа № 7 «Регулирование давления с регулятором ПР3.31»
Лабораторная работа № 8 «Изучение устройства и принципа действия регулятора Р.25»
Лабораторная работа № 9 «Регулирование температуры с регулятором Р.25»
Лабораторная работа № 10 «Изучение устройства и принципа действия регулятора Р27»
Лабораторная работа № 11 «Поверка и настройка Р27»
Лабораторная работа № 12 «Регулирующий клапан FCV»
Лабораторная работа № 13 «Регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом»
Лабораторная работа № 14 «Изучение устройства и принципа действия МЭО»
Литература: [3] Раздел 4,5,6,7. [1] § 3.4
Методические указания:
Изучение этой темы необходимо начать с глубокого изучения законов регулирования, важно понять, как отличается действие САУ с тем или иным регулятором, каким образом влияют значения параметров настройки. Затем необходимо разобраться с принципом действия регулятора по его структурной схеме. Изучить принцип действия реальных пневматических регуляторов ПР3.31, ПР3.32, предварительно разобравшись с работой отдельных узлов этих устройств. Затем изучить принцип действия электрических регуляторов РБИ, РБА, Р25, Р27. Изучать эти регуляторы рекомендуется в предложенном порядке.
Параметры настройки регулятора можно определить несколькими способами, необходимо разобраться с методом приближенных формул, методом номограмм, методом расширенных КЧХ (АФХ) или методом максимума АЧХ. Примеры определения параметров настройки приведены в разделе 7 [3].
Вопросы для самоконтроля:
1. Приведите уравнения П,ПИ,ПД,ПИД регуляторов.
2. В САУ с какими регуляторами отсутствует статическая ошибка?
3. САУ с каким регулятором менее инерционна?
4. Объясните по ПЭС работу РБИ.
5. Какие элементы УСЭППА Вы знаете?
6. Как определить параметры настройки ПИ регулятора?
РАЗДЕЛ 2 Линейные автоматические системы управления
Тема 2.1 Передаточные функции замкнутых систем
Студент должен знать:
- общую формулу передаточной функции замкнутой системы;
- правила эквивалентных преобразований сложных систем;
- виды воздействий в САУ;
уметь:
- применять общую функцию замкнутой системы для любых воздействий;
- производить эквивалентные преобразования и определять передаточную функцию сложных систем.
Передаточные функции замкнутых систем управления по каналу управления, по внешнему возмущению и по возмущению задания.
Правила эквивалентных преобразований для получения передаточных функций сложных систем с различными перекрестными связями.
Литература: [1] § 2.6. [3] §2.2 стр. 43-48.
Методические указания:
Этот материал является продолжением темы 1.3, следовательно, предварительно необходимо повторить эту тему. Затем внимательно изучить теоретический материал и разобрать предложенные примеры преобразований структурных схем.
Вопросы для самоконтроля:
1. Каким образом определить передаточную функцию замкнутой САУ по каналу возмущения?
2. Каким образом определить передаточную функцию замкнутой САУ по внешнему возмущению?
3. Каким образом определить передаточную функцию замкнутой САУ по возмущению задания?
Тема 2.2 Устойчивость автоматических систем регулирования и управления
Студент должен знать:
- методы определения устойчивости по алгебраическим и частотным критериям;
уметь:
- определить устойчивость системы по различным критериям;
- выполнять расчеты по определению устойчивости систем.
Понятие устойчивости системы и анализ устойчивости методом Ляпунова. Определение устойчивости по критериям Гурвица, Михайлова, Найквиста.
Литература: [1] § 2.8, [3] § 2.2 стр. 48-52
Методические указания:
Основная задача автоматического регулирования и управления заключается в поддержании регулируемого параметра на заданном значении. Этому препятствует неизбежное во всякой системе наличие возмущений. Если система после устранения возмущения возвращается в состояние равновесия, то это устойчивая система. Главное требование к САУ – система должна быть устойчивой. Существует несколько способов определения устойчивости. Рекомендуется изучить предложенную литературу, а затем рассмотреть примеры.
Передаточная функция:
