Разработка и исследование системы автоматического управления

При разработке автоматической системы прежде всего устанавливается необходимость автоматизации данного объекта. Далее выбирается принцип регулирования. Принципы регулирования и управления сформулированы в результате обобщения опыта инженерной практики.
Существуют разнообразные автоматические устройства, применяемые в различных областях техники, производства. На основе теоретических исследований автоматические системы развиваются и совершенствуются.
Для того чтобы автоматическая система удовлетворяла условиям заданного качества процесса управления, вводят дополнительные корректирующие устройства, позволяющие изменять вид частотных характеристик, расположение нулей и полюсов и т.д. Чтобы получить высокие данные качества процесса управления, необходимо рационально выбрать схему и параметры корректирующих устройств. Выбор схемы и расчет параметров корректирующих устройств в общем виде относятся к задаче синтеза автоматических систем.
Основной динамической характеристикой автоматической системы является ее устойчивость. В зависимости от характера переходного процесса линеаризованной системы различают три основных случая поведения системы после возмущающего воздействия (расходящийся процесс – неустойчивая система, сходящийся процесс – устойчивая система, незатухающий колебательный процесс – система на границе устойчивости).
Определение устойчивости системы и ее стабилизация являются первой проблемой, решаемой при создании автоматических систем. Второй проблемой является обеспечение заданного качества процесса управления. Качества процесса управления определяется поведением автоматической системы при переходе с одного режима работы на другой. Различают следующие основные показатели качества процесса управления: колебательность переходного процесса,   максимальное    отклонение     (перерегулирование)     управляемой     переменной                                                        
от заданного значения, точность, время переходного процесса.   

Кривая переходного периода (переходная характеристика) может быть построена различными способами. Основными из них являются: операторный и частотный методы, математической моделирование и др. Графо-аналитические методы и математическое моделирование позволяют производить построение кривой переходного процесса как линейных, так и нелинейных систем. 
Автоматика способствует повышению эффективности технологических процессов, сокращению числа работников, подъему производительности труда, улучшению выпускаемой продукции. Автоматика обеспечивает высокую точность ведения процессов, причем позволяет проводить требуемый процесс в недоступных для человека местах. Дальнейшее развитие теории и практики автоматического управления связано с выявлением предельных возможностей систем и построением систем, оптимальных по какому-либо технико-экономическому показателю.   
В данной работе представлены разработка и исследование системы автоматического управления: линеаризация звена, получение передаточных и комплексных функций замкнутой и разомкнутой систем, расчет статической ошибки и показателей качества, определение устойчивости автоматической системы управления.