Информационно-методическая система проектирования САУ “Альтернатива”
Информационно-методическая система предназначена для исследования и проектирования непрерывных и цифровых систем автоматического управления модельно-экспериментальными методами в инструментальной компьютерной среде "Stratum Computer". Методика исследования и проектирования САУ поставлена так, что система может быть использована как для обучения студентов, так и для проектно-исследовательских разработок в НИИ и КБ.
Система позволяет осуществлять набор и исследование моделей САУ с целью синтеза систем управления с оптимальными показателями качества.
Основная направленность системы - мотивационное обучение студентов в процессе решения прикладной задачи: исследование и проектирование САУ.
Программная система наполнения инструментальной среды Stratum Computer включает более 130 моделей, введенных в 12 библиотек:
- Типовые динамические звенья САУ;
- Модули управления и индикации;
- Модели разомкнутых систем с желаемыми характеристиками;
- Элементарные корректирующие звенья;
- Модули-модели звеньев микропроцессорной САУ;
- Надписи на структурных схемах;
- Модули оценок качества регулирования;
- Расчет статики и параметров звеньев;
- Расчет эквивалентных параметров САУ;
- Нелинейные безынерционные звенья;
- Сервисные модули;
- Встречно-параллельная коррекция.
Комплект моделей микропроцессорной позиционный системы автоматического управления (электронная часть курсовой работы по ТАУ).
 рис. 1 (Логорифмические, частотные характеристики исходной и желаемой САПР) |
 рис.2 (Модель желаемой САПР) |
На базе исходного множества модулей - моделей динамических звеньев САУ разработаны и реализованы модели исходной позиционной САУ, системы управления с желаемыми характеристиками (рис. 1-3), скорректированной системы, модели для исследования влияния возмущений на скорректированные системы
 рис. 3 (Переходнаяфункция системы) |
 рис. 4 (Модель для расчета структуры и параметров встречно-параллельного корректирующего устройства) |
автоматического управления, модель компенсации влияния возмущений, модель для расчета встречно-параллельных корректирующих
|
устройств (рис.4), модели скорректированных непрерывного и цифрового контуров микропроцессорной САУ (рис.5), а также модели для расчета параметров звеньев, установившегося режима работы, расчета параметров последовательно соединенных типовых динамических звеньев, эквивалентных замкнутому устойчивому контуру САУ. |
 Рис. 5 (Модель двухконтурной нелинейной микропроцессорной позиционной САУ) |
Разработаны следующие методы исследования и проектирования САУ:
- Метод расчета установившегося режима работы САУ по заданным статической ошибке по каналу возмущения, номинальному входному воздействию и номинальному значению выходной функции (компьютерный расчет САУ);
- Компьютерная модельно-экспериментальная технология расчета структуры и параметров встречно-параллельных корректирующих устройств;
- Модельно-экспериментальный метод определения оптимальных параметров желаемой ЛАЧХ системы автоматического управления;
- Метод расчета параметров низкочастотных асимптот желаемых ЛАЧХ непрерывных и цифровых САУ на основе эталонной передаточной функции;
- Метод эквивалентных преобразований структурных схем как основа построения ЛЧХ замкнутых САУ;
- Алгоритмы поиска оптимальных параметров желаемых ЛАЧХ САУ.
Готовятся к изданию два учебных пособия авторов:
- Проектирование микропроцессорных систем автоматического управления ; книга 1, 10 п.л.
- Моделирование микропроцессорных систем автоматического управления; книга 2, 6.п.л.
Учебным пособиям в соответствии с решением УМО №696/УМО-1 от 11.04.97 присвоен гриф “Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов по образованию в области машиностроения и приборостроения в качестве учебного пособия для студентов специальности 2201.00”.
Ведется доработка учебного пособия: "Технология проектирования САУ в инструментальной компьютерной среде "Stratum Computer"".
Применение разработанных моделей и методов исследования и проектирования САУ в инструментальных компьютерных средах повышает качество проектно-исследовательских работ, уменьшает экономические затраты на проектирование и сокращает сроки внедрения новых технологий в производственные процессы.
Авторы разработки: Диркс Герман Германович, к.т.н., профессор, зав. кафедрой ВТАУ, Коломыцев Вячеслав Григорьевич, ведущий электроник кафедры ВТАУ