ЗадачаАвтоматизацияГод: 2024
👁 15💼 0

Готовая контрольная: устойчивость САР и стабилизация

Загружена: 21.02.2026 04:41

Анализ устойчивости последовательной замкнутой системы автоматического регулирования. Выполнены расчёты разомкнутой передаточной функции, построен годограф Найквиста, сформирована таблица Рауса. Практическая часть — подбор приборов и схема стабилизации расхода уксусной кислоты.

Содержание

Задание 1

Замкнутая система автоматического регулирования состоит из трех последовательных звеньев (рис. 1).

Рис.1
Здесь: хвх1, хвх2, хвх3, - входные параметры;
хвых1, хвых2, хвых3, - выходные параметры;
W1, W2, W3 - передаточные функции звеньев.
Требуется определить устойчивость системы по двум за- данным критериям (алгебраическому и частотному критериям устойчивости).
Выбор варианта задания производится по табл. 1.1 по по- следней цифре шифра (номера зачетной книжки) и числовые зна- чения коэффициентов усиления К и постоянных времени Т из табл. 1.2 по предпоследней цифре шифра.

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Контрольная работа посвящена исследованию устойчивости замкнутой системы автоматического регулирования, составленной из трёх последовательных звеньев, и разработке простой системы стабилизации расхода технологической среды (уксусной кислоты) в трубопроводе. В качестве объекта рассмотрена САР с параметрами звеньев K1=0.4, T1=7.3; K2=2.1, T2=1.1; K3=5.7, T3=9.2.

📚 Что внутри

Документ содержит последовательные расчёты и готовые результаты по двум видам устойчивости:

  • Частотный анализ: выведена разомкнутая передаточная функция W(p) с числителем 14.364p+4.788 и знаменателем 73.876p^3+8.03p^2; подставлено p=jω, вычислены действительная и мнимая части W(jω) и сведены в таблицу для ω={0;0.5;1;2;5;10}.
  • Годограф Найквиста: построены точки АФЧХ (Re, Im) и сделан вывод по расположению годографа относительно критической точки (-1,0) — по расчётам годограф остаётся в первом квадранте и не охватывает точку −1+j0.
  • Алгебраический анализ: составлено характеристическое уравнение 73.876p^3+8.03p^2+14.364p+4.788=0, заполнена таблица Рауса; найден коэффициент C1≈−29.7 и обнаружено изменение знаков в первом столбце таблицы Рауса.
  • Практическая часть: подбор инструментов для стабилизации расхода уксусной кислоты (ρ=1100 кг/м3, P=0.4 МПа, D=0.1 м): рекомендации по расходомеру (электромагнитный/ультразвук), датчику давления (мембранный, коррозионно-стойкий), регулирующему клапану (шаровый/мембранный с антикоррозионным покрытием), ПИД-контроллеру, приводу и преобразователям сигналов. Приведён пример расчёта массового расхода: при Qv=0.01 м3/с Qm=11 кг/с.
  • Теоретическая справка: краткие пояснения по критериям Найквиста и Рауса, методике построения частотных характеристик и описанию исполнительных устройств дроссельного типа.

📊 Для кого подходит

Полезно студентам и преподавателям дисциплин 'Автоматизация', 'Теория автоматического управления' и 'Промышленная автоматика' для выполнения контрольной/курсовой работы, проверки методик частотного и алгебраического анализа, а также для проектирования базовой схемы стабилизации расхода агрессивной жидкости.

✨ Особенности

В работе представлены: численные значения коэффициентов и постоянных времени звеньев; явный разомкнутый передаточный оператор; таблица значений Re(ω) и Im(ω) для набора частот; полный пример заполнения таблицы Рауса с вычислением C1≈−29.7; практические рекомендации по приборам с учётом химической агрессивности среды (уксусная кислота).

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура контрольной ориентирована на стандартные требования по оформлению расчётов и выводов в инженерных дисциплинах.

Можно адаптировать?
Да, расчёты и таблицы легко подгоняются под иные значения Ki и Ti, а практическая часть — под спецификации выбранного оборудования.