Заключение

В данном курсовом проекте были изучены и рассмотрены:

1. Статическая характеристика объекта:

Экспериментальным методом было произведено исследование зависимости между выходной и входной переменными объекта управления в статических режимах. Получена линейная модель нагрева воды:

y_{лин.мод.}(x)= 52,7964+0,0464x

а также нелинейная модель нагрева воды:

Нелинейная модель описывает объект точнее, чем линейная, так как максимальная абсолютная погрешность между моделью и экспериментальными данными в случае нелинейной модели:

(°С) меньше таковой,

в случае линейной модели:

(°С).

2. Динамические характеристики объекта:

Ознакомились с методами определения динамических характеристик. Было сделано предположение о модели объекта – апериодическое звено, рассчитаны параметры модели a=-0,0011; b=0,077.

Дифференциальное уравнение модели объекта:

Рассчитаны коэффициент усиления K=70, постоянная времени T=909,1 c.

Получена передаточная функция:

Построены графики АФЧХ, АЧХ, ФЧХ.

3. Исследованы системы автоматического регулирования:

Рассмотрев систему с ПИ-регулятором, получили:

аналитический вид переходного процесса:

передаточная функция системы.

Рассмотрев систему с П-регулятором, получили:

аналитический вид переходного процесса:

передаточная функция системы

Система с ПИ-регулятором более точная, чем система с П-регулятором, то есть дает меньшую статическую ошибку.

4. Исследована устойчивость системы автоматического регулирования:

САР устойчива и в разомкнутом, и в замкнутом состояниях, так как её АФЧХ не охватывает точку (-1, j₀) при изменении ω от 0 до ∞.

5. Произведен синтез оптимального управления тепловым объектом:

Получили функцию оптимального управления ; сравнили затраты энергии при традиционном и оптимальном способах регулирования нагревом теплового объекта:

при традиционном: 0,39039 кВт*ч.

при оптимальном: 0,35059 кВт*ч.

То есть экономия затрат энергии при оптимальном способе управления составляет 11,3%.