Характеристика особенностей анализа и синтеза электромеханической системы, осуществляющей регулирование скорости и крутящего момента двигателя. Изучение структурной схемы для анализа контура регулирования скорости. Синтез электромеханической системы.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР) КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Теория автоматического управления» Тема проекта: Анализ и синтез электромеханической системы (ЭМС) Выполнил: студент гр.362-3 Айдаров Ш.Б. Томск 2015 Техническое задание на курсовой проект по дисциплине «Теория автоматического управления» Тема проекта: анализ и синтез электромеханической системы, осуществляющей регулирование скорости и крутящего момента двигателя Вариант: 389 Структурная схема: заданы ОСМ, ОСС, присутствует компенсатор влияния скорости на момент Параметры структурной схемы: Статическая точность_________________________ ?? = 2,5% Отношение электромеханической и электромагнитной постоянных времени ____________________ k= =4 Постоянная времени преобразователя________ Тп = 0,25 с Коэффициент передачи преобразователя ______ Кп=25 Постоянная времени цепи обратной связи: по моменту _____ Том = 0,005 с по скорости _____Тос = 0,01с Время переходного процесса в синтезированной ЭМС не более ____________________________ с Параметры электродвигателя: Номинальная мощность _________________ кВт Номинальная скорость вращения _____ об/мин Номинальный ток _______________________ А Активное сопротивления двигателя ___________ Ом Активное сопротивления цепи якоря ________ Ом Момент инерции двигателя ____________ Перечень подлежащих проработке вопросов: Провести: анализ технического задания; анализ устойчивости нескорректированной заданной ЭМС, рассчитать ее частотные и переходные характеристики, построить механическую характеристику, определить показатели качества регулирования и сравнить их с заданными; синтез ЭМС путем настройки каждого из ее контуров на технический оптимум, рассчитать частотные и переходные характеристики скорректированной САУ, построить механическую характеристику, определить показатели качества регулирования и сравнить их с заданными; электронное моделирования контура регулирования скорости синтезированной ЭМС Руководитель _____________ (доцент, к.т.н., Лебедев Ю.М.) 1. Анализ технического задания и расчет основных параметров и величин На рис. 1.1 изображена структурная схема заданной ЭМС, соответствующая техническому заданию. Рис. 1.1 Структурная схема заданной ЭМС Структура по рисунку 1.1 содержит: контур регулирования крутящего момента двигателя, замкнутого обратной связью с передаточной функцией , контур регулирования скорости вращения двигателя замкнутого обратной связью с передаточной функцией , также в системе присутствует компенсация влияния скорости на момент. Передаточная функция разомкнутой системы по задающему воздействию: Передаточная функция замкнутой системы по задающему воздействию: Характеристический полином имеет вид: Вектор характеристического полинома для контура регулирования момента: Главный минор определителя Гурвица: Главный минор определите Гурвица больше нуля, следовательно, контур устойчив. На рис. 2.1.2 приведены ЛАЧХ и ЛФЧХ контура, построенные по передаточной функции его разомкнутой цепи. а) б) Рисунок 2.1.2 - ЛАЧХ (а) и ЛФЧХ (б) нескорректированного контура регулирования момента Выше приведенные частотные характеристики также подтверждают устойчивость контура.