Система управления скоростью автомобиля с
использованием пропорционального регулятора. <...> Проектирование цифрового ПИД – регулятора.................175
Библиографический список..........................................................................179
6
Предисловие
В современный век бурного развития техники, автоматизации процессов в технологических и энергетических установках нельзя создать работоспособные системы управления без моделирования сложных гидро- и
газодинамических явлений и устройств механики. <...> К таким
программным продуктам можно отнести пакет Simulink (часть большого
программного пакета MATLAB), пакет программ LabView американской
кампании National Instruments, программный комплекс “МВТУ” (“Моделирование в технических устройствах”), разработанный в Московском
Государственном Техническом Университете имени Н. Э. Баумана. <...> Проблема управления
Проблемы управления возникают при создании технических систем
автоматического управления (САУ), включающих в общем случае ряд
систем автоматического регулирования (САР), призванных поддерживать
или изменять по заданной программе выходные параметры объекта
управления (регулирования). <...> Параметры объекта, регулируемые САР, не должны выходить за пределы нормативных величин. <...> Функциональная схема САР положения самолета
Система автоматической посадки также может быть представлена
схемой на рисунке 3. <...> В данной системе, как и в случае автоматической посадки самолёта,
используется ПИД-регулятор. <...> Схема разматывателя и правильной машины:
1 – плиты правильной машины, 2 – ролики правильной машины,
3 – алюминиевая лента, 4 – датчик угловой скорости,
5 – двигатель постоянного тока, создающий противонатяжение,
6 – рулон
Для равномерной подачи алюминиевой ленты в правильную машину
на разматывателе установлен двигатель постоянного тока, момент вращения которого направлен противоположно разматыванию ленты. <...> Момент силы, создаваемый двигателем при одном и том же ограничении тока, постоянен, а противоположно <...>
Моделирование_процессов_управления_в_технических_системах_.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»
Моделирование процессов управления
в технических системах
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
С А М А Р А
Издательство СГАУ
2006
Стр.1
УДК 004.9(075)
ББК 32.79
М744
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических
и геоинформационных технологий”
А.А. Иголкин, М.С. Гаспаров, А.А. Игонин,
Н.Д. Быстров., А.Г. Гимадиев.
Рецензенты: д-р. техн. наук, проф. Д. К. Новиков
канд. техн. наук, доц. Ю.И. Кондрашов
М744 Моделирование процессов управления в технических системах:
учеб. пособие / А.А. Иголкин, М.С. Гаспаров, А.А. Игонин,
Н.Д. Быстров., А.Г. Гимадиев. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм.
ун-та, 2006. – 180 с. : ил.
ISBN 5-7883-0441-0
Представлено краткое описание систем управления различного назначения.
Описаны программные продукты, с помощью которых можно моделировать динамические
процессы управления в сложных технических системах. В отдельные
разделы выделены курсовая работа и лабораторный практикум.
Учебное пособие предназначено для студентов механических факультетов,
обучающихся по специальностям "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика",
"Авиационные двигатели и энергетические установки".
УДК 004.9(075)
ББК 32.79
ISBN 5-7883-0441-0
© А.А. Иголкин, М.С. Гаспаров,
А.А. Игонин, Н.Д. Быстров,
А.Г. Гимадиев, 2006
© Самарский государственный аэрокосмический
университет, 2006
2
П
Р
И
О
Р
И
Т
Т
К
Е
Т
О
Н
Ы
Е
Н
А
Ц
И
О
А
Н
Л
Ь
Н
Ы
Е
П
Р
Е
Ы
Стр.2
Оглавление
Оглавление ........................................................................................................ 3
Предисловие...................................................................................................... 7
Введение............................................................................................................ 8
Часть 1. Общие сведения об управлении в технических системах............. 9
1.1. Проблема управления....................................................................... 9
1.2. Примеры систем управления ......................................................... 12
1.2.1. Система посадки самолета.................................................... 12
1.2.2. Система регулирования температуры.................................. 15
1.2.3. Система управления двигателем внутреннего сгорания.... 16
1.2.4. Система управления производственным
оборудованием....................................................................... 18
1.3. Теоретические основы моделирования динамических
характеристик САР......................................................................... 20
1.4. Алгоритм расчета динамических характеристик САР................ 32
Часть 2. Использование программных комплексов для
моделирования процессов управления в технических системах................ 37
2.1. Работа с пакетом МВТУ................................................................. 38
2.1.1. Назначение, режимы работы, особенности и
достоинства программного комплекса МВТУ.................... 38
2.1.2. Панель инструментов главного окна.................................... 40
2.1.3. Панель типовых блоков......................................................... 43
2.1.4. Основные этапы работы в среде ПК «МВТУ».................... 47
2.1.5. Демонстрационно-ознакомительная задача ........................ 48
2.1.6. Ввод структурной схемы и исходных данных .................... 49
2.1.6.1. Этап 1 – заполнение схемного окна
необходимыми типовыми блоками............................. 49
2.1.6.2. Этап 2 – проведение линий связи на структурной
схеме .............................................................................. 50
2.1.6.3. Этап 3 – ввод параметров структурной схемы........... 52
2.1.6.4. Этап 4 – установка параметров интегрирования........ 53
2.1.6.5. Этап 5 – оформление поясняющих подписей............. 53
2.1.6.6. Этап 6 – открытие графического окна и
изменение его размеров................................................ 54
2.1.7. Моделирование переходных процессов и вариантные
расчеты.................................................................................... 55
Стр.3