Курсовая и РГР по теории автоматического управления
Теория автоматического управления читается у электриков, приборостроителей, механиков и специалистов по автоматизации, и почти везде к ней прилагается курсовая. Типичный сюжет такой. Дан объект, например двигатель постоянного тока, печь или следящий привод, его структурная схема и параметры звеньев, и требования к качеству регулирования. Нужно проанализировать исходную систему и сделать так, чтобы она этим требованиям удовлетворяла.
Я веду аналитический расчет по методике вашей кафедры и проверяю каждый шаг моделированием. Для этого использую MATLAB с пакетом для систем управления и модели в Simulink, о самой программе есть отдельная страница про моделирование в Simulink.
Типовые задачи по ТАУ
В контрольных и РГР варианты собраны из одних и тех же блоков, меняются схема и коэффициенты. Обычно встречается следующее.
- Составление дифференциальных уравнений и передаточных функций элементов, линеаризация
- Преобразование структурных схем и нахождение передаточных функций замкнутой системы по задающему и возмущающему воздействию
- Переходная и импульсная характеристики, амплитудно-фазовая и логарифмические частотные характеристики
- Устойчивость по критериям Гурвица, Рауса, Михайлова и Найквиста, критический коэффициент усиления
- Запасы устойчивости по амплитуде и фазе по логарифмическим характеристикам
- Установившаяся ошибка и коэффициенты ошибок, порядок астатизма
- Корневой годограф и выбор коэффициента усиления
Как устроена курсовая по синтезу САУ
Сначала описываю исходную систему. Записываю передаточные функции звеньев, свожу схему к разомкнутой и замкнутой передаточной функции, проверяю устойчивость и строю переходный процесс. Обычно исходная система либо неустойчива, либо дает слишком большое перерегулирование и колебательность, и это фиксируется в записке как исходная точка.
Дальше синтез. По требованиям к перерегулированию, времени регулирования и точности строю желаемую логарифмическую амплитудную характеристику с низкочастотной, среднечастотной и высокочастотной областями. Разность желаемой и располагаемой характеристик дает корректирующее звено, его реализую последовательной коррекцией или в обратной связи и подбираю схему на операционном усилителе с номиналами элементов. Если кафедра требует регулятор, настраиваю ПИД-регулятор по методу Циглера-Никольса, по модульному или симметричному оптимуму либо по желаемому расположению корней. Завершает работу сравнение переходных процессов до и после коррекции и таблица показателей качества.
Нелинейные, дискретные и многомерные системы
Во второй части курса появляются системы, которые не укладываются в линейную модель. Для звена с насыщением, зоной нечувствительности или релейной характеристикой считаю автоколебания методом гармонической линеаризации, строю фазовый портрет и проверяю абсолютную устойчивость по критерию Попова.
Для цифровых систем перехожу к дискретной передаточной функции с экстраполятором нулевого порядка, выбираю период квантования и проверяю устойчивость по расположению полюсов относительно единичной окружности. В заданиях по пространству состояний записываю матрицы системы, проверяю управляемость и наблюдаемость и рассчитываю модальный регулятор или наблюдатель по заданным полюсам.
Хотите понять, сколько будет стоить курсовой проект по ТАУ? Пришлите задание, я посмотрю и назову цену. Написать в Telegram
Проверка в MATLAB, Simulink и Python
Аналитический расчет преподаватели ждут в записке, а графики должны совпадать с ним точно. Логарифмические характеристики, запасы устойчивости и корневой годограф строю в MATLAB, переходный процесс системы с нелинейностью или насыщением регулятора смотрю в модели Simulink, где видно, как ведет себя сигнал управления.
Если на кафедре принят Python, тот же расчет делаю с библиотекой control и matplotlib, а для проверки отдельных формул подходит Mathcad. Файлы моделей и скриптов отдаю вместе с работой, чтобы вы могли показать их на защите и поменять параметр при вопросе преподавателя.
Что входит в записку и графическую часть
Объем и порядок разделов зависят от методички, обычный состав такой.
- Описание объекта, функциональная и структурная схемы системы
- Передаточные функции звеньев и системы в целом с выводом
- Анализ устойчивости исходной системы несколькими критериями
- Синтез корректирующего устройства или регулятора, желаемая и скорректированная характеристики
- Переходные процессы и таблица показателей качества до и после коррекции
- Принципиальная схема корректирующего звена и листинг модели или скрипта
Что вы получаете
- Записку с выводом передаточных функций, расчетом устойчивости и синтезом
- Графики характеристик и переходных процессов, совпадающие с расчетом
- Модель Simulink и скрипты MATLAB или Python, готовые к запуску
- Принципиальную схему корректирующего звена, если она нужна по заданию
- Пояснения по ходу синтеза, чтобы вы спокойно ответили на вопросы на защите
Что прислать для оценки
- Задание с номером варианта, структурной схемой и параметрами звеньев
- Требования к качеству регулирования из задания
- Методичку кафедры и список критериев, которые нужно применить
- Программу, которую принимает преподаватель, и ее версию
- Замечания преподавателя, если работа уже была на проверке
Сколько стоит курсовой проект по ТАУ
Цена индивидуальная, называю ее после того, как посмотрю задание. На нее влияют порядок системы, наличие нелинейной или дискретной части и то, нужна ли модель в Simulink. Оценка бесплатная.
Что спрашивают про курсовой проект по ТАУ
- Сколько стоит курсовой проект по ТАУ?
- Цену называю после того, как посмотрю задание и методичку. Оценка бесплатная
- Можно решить только задачи на устойчивость из РГР?
- Можно. Решу нужные задачи теми критериями, что указаны в задании, и приложу графики, по которым сделан вывод
- У меня нет MATLAB, как я открою модель?
- Сделаю расчет на Python или в Mathcad, а графики вставлю в записку. Модель Simulink нужна только тогда, когда ее требует преподаватель
- Синтез по желаемой ЛАЧХ у меня не сходится с переходным процессом, поможете?
- Да. Пришлите расчет, проверю асимптоты и сопрягающие частоты и покажу, где характеристика расходится с требованиями
- Нужно подобрать регулятор под конкретный объект из лабораторной, это возможно?
- Возможно, если есть модель объекта или снятая переходная характеристика. По ней найду передаточную функцию и настрою регулятор
- Работу проверяют по моему варианту на защите, я смогу объяснить расчет?
- В записке каждый шаг расписан с формулами, а к модели приложены пояснения. Если что-то непонятно, объясню отдельно
Если вашего вопроса здесь нет, задайте его мне, отвечаю в любое время. Спросить в Telegram
Другие инженерные расчеты
- Расчет и моделирование в MATLAB и Simulink
- Инженерные и численные расчеты на Python
- Расчет в Mathcad для курсовой и РГР
- Электротехнические расчеты, нагрузки, токи КЗ и выбор оборудования
- Расчет в Femap с пояснительной запиской
- Расчет в ANSYS Mechanical и Fluent
- Расчет в ЛИРА-САПР с пояснительной запиской
- Расчет в SCAD Office с пояснительной запиской
- Все инженерные расчеты