|
|
Практическая работа 2 По дисциплине Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства Тема Исследование устойчивости систем автоматизированного управления
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
Практическая работа №2
По дисциплине: «Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства»
Тема: «Исследование устойчивости систем автоматизированного управления»
Вариант 13
Выполнил: студент гр. НД-16-3 __________ /Новиков Н.Ю. /
(подпись) (Ф.И.О.)
Дата: 20.02.2020 г.
Проверил: доцент ___________ /Котелева Н.И. /
(подпись) (Ф.И.О.)
Цель работы: изучить понятие устойчивость систем автоматического управления и научиться определять основные критерии устойчивости на примере объекта, динамические свойства которого заданы колебательным звеном.
Ход работы
Исходные данные
Номер варианта
|
Коэффициент усиления
|
Постоянная переменная 
|
Постоянная времени 
|
13
|
5
|
12
|
2
|
1.Собрал модель управления в соответствии со своим вариантом, после чего с помощью команды tools-LinearAnalysis были установлены блоки Input Point и Output Point. Открылось окно Model_Inputs_and_Outputs и, выбрав Edit – Plot Configuration... в окне LTI Viewer необходимые нам диаграммы, для различных коэффициентов демпфирования были составлены различные диаграммы для оценки устойчивости системы
2. 
Таблица 1.
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
неустойчивая
|
Критерий Найквиста
|
устойчивая
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
неустойчивая
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
неустойчивая
|
Годограф Николса
|
неустойчивая
|
Сингулярные числа
|
неустойчивая
|
Нули и полюса системы
|
неустойчивая
|
3) ε=-0,75
Таблица 2. ε=-0,75
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
неустойчивая
|
Критерий Найквиста
|
устойчивая
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
неустойчивая
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
неустойчивая
|
Годограф Николса
|
неустойчивая
|
Сингулярные числа
|
неустойчивая
|
Нули и полюса системы
|
неустойчивая
|
4) ε=-0,25 
Таблица 3. ε=-0,25
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
неустойчивая
|
Критерий Найквиста
|
устойчивая
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
неустойчивая
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
неустойчивая
|
Годограф Николса
|
неустойчивая
|
Сингулярные числа
|
неустойчивая
|
Нули и полюса системы
|
неустойчивая
|
5) 
 
Таблица 4.
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
на границе устойчивости
|
Критерий Найквиста
|
на границе устойчивости
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
на границе устойчивости
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
на границе устойчивости
|
Годограф Николса
|
на границе устойчивости
|
Сингулярные числа
|
на границе устойчивости
|
Нули и полюса системы
|
на границе устойчивости
|
6) ε=0,25 
Таблица 5.ε=0,25
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
устойчивая
|
Критерий Найквиста
|
устойчивая
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
устойчивая
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
устойчивая
|
Годограф Николса
|
устойчивая
|
Сингулярные числа
|
устойчивая
|
Нули и полюса системы
|
устойчивая
|
7) ε=0,75
 
Таблица 6. ε=0,75
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
устойчивая
|
Критерий Найквиста
|
устойчивая
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
устойчивая
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
устойчивая
|
Годограф Николса
|
устойчивая
|
Сингулярные числа
|
устойчивая
|
Нули и полюса системы
|
устойчивая
|
8) 
 
Таблица 7.
Критерии устойчивости
|
Состояние системы
|
Критерий Ляпунова
|
устойчивая
|
Критерий Найквиста
|
устойчивая
|
Реакция на единичное ступенчатое воздействие ( диаграмма Степ)
|
устойчивая
|
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики (диаграмма Боде)
|
устойчивая
|
Годограф Николса
|
устойчивая
|
Сингулярные числа
|
устойчивая
|
Нули и полюса системы
|
устойчивая
|
Вывод: таким образом, в данной практический работе было изучено понятие устойчивости систем автоматического управления и определены основные критерии устойчивости на примере колебательного звена.
Санкт-Петербург
2020
|
|
|
Скачать 1.13 Mb.