Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
6
PAGE 7
Тема 21 Силовой следящий привод
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”
Кафедра Автоматики и процессов управления
Курсовая работа по дисциплине
“Основы теории управления”
“ Силовой следящий привод”
Выполнили
Ст. гр.
доцент каф. АиПУ
Пошехонов Л.Б.
Санкт-Петербург
2006
ТЕМА 21
Рис.1
Рис.2
Звено 1. Фильтр. W1=1/(0.005s+1).
Звено 2. Коррекция последовательного типа. Исходная ПФ W2=1/1.
Звено 3. Усилитель. W3=100.
Звено 4. Усилитель мощности. W4=10/(0.05s+1).
Звено 5. Двигатель. W5=5/(1s+1)(0.05s+1).
Звено 6. Редуктор. W6=0.002/s.
Звено 7. Датчик угла поворота. W7=1/1.
Коэффициент передачи цифровой части Kцч=1.
Функциональная схема исходной СУ представлена на рис.1. Структурная схема приведена на рис.2. На предыдущих этапах проектирования обеспечены необходимые астатизм и контурное усиление. Операторы и параметры всех звеньев (кроме корректирующего) изменению не подлежат.
Провести анализ качества исходной системы. При необходимости обеспечить динамику СУ – т.е. качество переходного процесса.
Требования к переходному процессу: перерегулирование 15%.
1. Ввод в ЭВМ модели СУ с использованием программы CLASSiC-3
Структурная схема, представленная на рис.2, вводится в графическом редакторе программы CLASSiC-3. Отрицательная обратная связь обеспечивается инвертированием знака входного порта звена 1.
Модель исходной системы сохраняется в файле ###.mdl.
Для контроля правильности ввода операторов звеньев приводится текстовая сводка модели:
Примечание. Здесь и далее приведенные в качестве образцов данные расчетов, таблицы и графики заменяются на “свои” .
Модель: …
=================================
Количество блоков: …
Количество связей: …
=========================================================
| | Передаточные функции | |
| Блоки |-------------------------------| Связи |
| | Числитель |Знаменатель|Степень| |
=========================================================
| #1 | 1.5 | 1 | 0 | 2 |
| | | 0.002 | 1 | |
| Вход | | | | |
|------------|-----------|-----------|-------|----------
|…………………………………………
…………………………………………
=========================================================
2. Анализ характеристик исходной системы
Корни характеристического полинома замкнутой СУ.
p1 = -3.347452 +39.966238j
p2 = -3.347452 -39.966238j
p3 = -96.636110
p4 = -498.502589
p5 = -1000.166397
Абсолютное затухание: 3.347
Относительное затухание: 11.939
Оценка устойчивости и ее запасов по корням:
…
График переходного процесса приведен на рис.3
Рис.3
Показатели качества переходного процесса.
Установившееся значение: 0.9677
Время регулирования: 0.8864 с.
Перерегулирование: 70.35%
Выводы о поведении исходной СУ и о необходимосити синтеза динамики.
…
3. Синтез оператора корректирующего устройства
(выполняется совместно с преподавателем)
3.1. С использованием программы CLASSiC-3 cтроится ЛАХ Lисх() исходной разомкнутой системы на графике максимально возможного масштаба – см. рис. 4.
3.2. Средствами рисования WORD’а строятся линии частот сопряжения и строится асимптотическая ЛАХ (см. рис. 4).
3.3. Формируется типовая “желаемая” асимптотическая ЛАХ Lж(), согласованная с ЛАХ исходной системы.
Требования к Lж():
Желаемая асимптотическая ЛАХ средствами рисования WORD’а строится на рис. 4.
3.4. Строится асимптотическая ЛАХ Lк() звена коррекции (на рис. 4).
3.5. По ЛАХ звена коррекции записывается его ПФ Wк(s).
На рис.4 представлены ЛАХ Lисх(), Lж() и Lк().
Рис. 4
Оператор звена коррекции
.
Для данной СУ
.
4. Анализ характеристик скорректированной системы
4.1. Расчет ЧХ разомкнутой СУ
Используется модель исходной разомкнутой СУ, в которой установлено начальное значение Wк=1/1. По ней строятся характеристики исходной разомкнутой системы. В окне Характеристики, Передаточные функции, вводится рассчитанный оператор Wк(s). В результате на графиках образуются характеристики разомкнутых исходной системы, скорректированной системы и звена коррекции.
На рис.5 построены указанные ЛАЧХ и ЛФЧХ.
Рис. 5
Вывод о соответствии ЛАЧХ, представленных на рис. 4 и рис. 5.
…
Частотные показатели качества скорректированной СУ:
Частота среза: 1.9968 рад/с
Запас по фазе: 74.3500 град
Частота пи: 19.5993 рад/с
Запас по модулю: 23.9952 дБ
Запас по фазе показан на рис.5.
4.2. Расчет характеристик замкнутой СУ.
Оператор звена коррекции вводится в структурную схему системы. Для этого в окне характеристик используются команды меню Расчеты, Обновить Вар.блок. Полученная скорректированная модель дополняеься обратной связью и записывается в новый файл.
Снова рассчитываются характеристики уже замкнутой скорректированной СУ.
На рис.6. показан переходный процесс в скорректированной СУ. Отмечено время первого согласования t1, харакутеризующее быстродействие системы.
Рис. 6
Показатели качества переходного процесса:
Время регулирования: 4.1032 с.
Перерегулирование: 6.55%.
Вывод о соответствии требуемому качеству по динамике переходного процесса:
…
На рис.7 показана АЧХ замкнутой системы и отмечена полоса пропускания п.
Рис.7
Коэффициент связи полосы пропускания и быстродействия системы
= t1п = …
…
Lк
Lисх
Lcк
исх
cк
1/2к
1/1к
1/T2к
1/T1к
Lк
Lж
Lисх
EMBED Word.Picture.8