Опис роботи, аналіз та синтез лінійної неперервної системи автоматичного керування. Особливості її структурної схеми, виконуваних функцій, критерії стійкості та її запаси. Аналіз дискретної системи автокерування: визначення її показників, оцінка якості.
3.6 Використовуючи логарифмічні частотні характеристики, виконання корекції САК в області середніх частот з метою отримання заданих запасів стійкості по фазі та амплітуді 3.7 Схема корегуючого пристрою та розрахунок його елементів 3.8 Розрахунок та побудова графіку перехідної характеристики скорегованої САК 3.9 Для заданого типу вхідної дії розрахунок та побудова графіку усталеної помилки скорегованої САКСистема керування описується наступними рівняннями: СД - сельсин-датчик , СТ - сельсин-трансформатор де a1, a0 - кут повороту вісі СД та СТ відповідно. , де Uc - напруга змінного струму , де U1 - напруга постійного струму КУ - послідовний коригувальний пристрій схему коригувального пристрою розробити самостійно в ході проведення розрахунків (U2 - напруга постійного струму)За принципом дії сельсин являє собою поворотний трансформатор, у якого при обертанні ротора відбувається плавна зміна взаємної індуктивності між його обмотками - однофазною первинної (обмоткою збудження) і трифазною вторинної (обмоткою синхронізації). Залежно від виконуваних функцій (у системах "передачі кута") розрізняють сельсин - датчики (СД), сельсин - приймачі (СП) і диференціальні сельсин. Якщо ротори СД і СП займають такі положення, при яких у їхніх обмотках синхронізації виникають рівні по величині, але протилежно спрямовані ЕРС, струм у ланцюзі синхронізації відсутній і ніякі обертаючі моменти, що діють на ротори, немає. За рахунок взаємодії магнітних потоків обмоток збудження зі струмом в обмотках синхронізації в кожній з машин виникають обертаючі моменти; у СП цей момент прагне повернути ротор на кут, дорівнює куту повороту ротора СД, тобто перевести ротор у таке положення, при якому ЕРС, що наводять в обмотках синхронізації, знову вирівнюються. У безконтактні С. обидві обмотки розташовані на статорі, причому вісь обмотки збудження перпендикулярна осі обмотки синхронізації; для звязку потоку порушення з обмоткою синхронізації використають рухливий магнітопровод (ротор) спеціальної форми, що дає можливість змінювати напрямок магнітного потоку в межах 90°.Структурна схема досліджуваної САК в загальному випадку Для варіанту №1 САК матиме наступний вигляд (рис. Структурна схема вказаної САК згідно з варіантом 3.2 Визначимо передатні функції розімкненої та замкненої САК відносно вхідної а) передатну функцію розімкненої САК визначимо як добуток передатних функцій усіх ланцюгів САК, оскільки маємо послідовне зєднання ланцюгів. 3. б) передатну функцію замкненої САК отримаємо за формулоюПобудуємо амплітудно-частотну характеристику в визначимо стійкість системи по критерію Найквіста: 1) запишемо перехідну характеристику розімкнутої САК w(s)= . 2) в рівнянні перехідної функції проведемо заміну s>j·? та проведемо всі можливі перетворення та спрощення, тоді w(j·?) = = 3) Побудуємо на комплексній площині (Х0У) криву Найквіста та зробимо висновок про стійкість системи: У(?) = 0 > ? = 0 > Х(0) = 0; По цим точкам побудуємо криву Найквіста (рис. Критерій Найквіста: Для того щоб замкнута система була стійкою необхідно, щоб годограф розімкненої системи починаючись на дійсній вісі і рухаючись проти годинникової стрілки (при змінній частоті від 0 до ?) не охоплював точку (-1, j0).1) Знаючи перехідну характеристику розімкненої САК w(s)= , знайдемо нульову контрольну точку: L0 = 20lgk = 20lg600 = 55,6 ДБ. 3) Враховуючи, що до складу системи входить пропорційна, інтегруюча та дві аперіодичні ланки першого порядку ЛАХ і ЛФХ для даної САК (рис. Як видно з графіків, оскільки ЛАХ перетинає вісь 0? під нахилом-40, а ЛФХ перетинає пряму-?, система є нестійкою. Схеми корегуючого пристрою та відповідні фрагменти ЛАХ: а) фрагмент ЛАХ, що відповідає схемі №52; б) фрагмент ЛАХ, що відповідає схемі №33; в) схема №52 (К1) , г)схема №33 (К2). Визначимо аналітичний вираз для перехідної характеристики замкнутої скоректованої системи за передаточною функцією розімкнутої САК при одиничному ступінчатому вхідному сигналі та побудуємо графік.При дослідженні та аналізі дистанційної слідкуючої системи на сельсинах за критеріями Гурвіца, Найквіста та частотними критеріями система виявилася не стійкою, а за допомогою D - розбиття було досліджено, що для даної системи достатньо коефіцієнта підсилення 102 замість 600. Виконали корекцію методом синтезу послідовних корегуючих пристроїв розблених проф. Моделювання системи в програмному модулі Simulink дозволило показати графічно як на систему впливають різні вхідні сигнали та ще раз підтвердити точність проходження скорегованої САК.
План
Зміст
1. Завдання на курсовий проект
2. Опис роботи САК
3. Аналіз і синтез лінійної неперервної САК
3.1 Структурна схема САК
3.2 Визначення передаточної функції розімкнутої та замкнутої САК відносно вхідної
3.3 Визначення стійкості системи по критерію Гурвіца
3.4 Побудова амплітудно-фазової частотної характеристики (АФЧХ) та визначення стійкості САК за критерієм Найквіста. Дослідження системи методом D - розбиття
3.5 Побудова логарифмічної частотної характеристики САК та визначення запасів стійкості
Вывод
При дослідженні та аналізі дистанційної слідкуючої системи на сельсинах за критеріями Гурвіца, Найквіста та частотними критеріями система виявилася не стійкою, а за допомогою D - розбиття було досліджено, що для даної системи достатньо коефіцієнта підсилення 102 замість 600. Виконали корекцію методом синтезу послідовних корегуючих пристроїв розблених проф. Солодовніковим. Таким чином було введено два корегуючих пристрої та знайдена бажана передаточна функція. Подальші дослідження проводилися за бажаною передатною функцією. Так оцінили якість скорегованої САК за такими параметрами: перерегулювання 27,27%, час перехідного процесу 0,47с та число коливань n=1. Отримані параметри є допустимими, тому можна вважати, що робота скорегованої системи проходить якісно та точно.
Моделювання системи в програмному модулі Simulink дозволило показати графічно як на систему впливають різні вхідні сигнали та ще раз підтвердити точність проходження скорегованої САК.
Аналізуючи дискретну САК провели дослідження за критерієм Гурвіца та частотними критеріями, щоб потім порівняти результати з результатами лінійної САК. ДСАК дещо відрізняється від лінійної САК, що означає втрату деяких параметрів лінійної САК після її квантування. Хоча в цілому ДСАК за всіма досліджуваними критеріями є стійкою, а якість та точність перехідного процесу задовольняє допустимим параметрам.
Список литературы
1.Самотокін Б.Б. Лекції з теорії автоматичного керування. -Житомир ЖІТІ, 2001. -504с.
Топчеев Ю.А. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. -Москва „Машиностроение”, 1989. -752с.
Свечарник Д.В., Дистанционные передачи, 3 изд., М. - Л., 1974.
Кочетков В.Т., Половко А.М., Пономарев В.М., Проектирование и расчет следящих систем, Л., 1964;
Бесекерский В.А., Попов Е.П., Теория систем автоматического регулирования, 3 изд., М., 1975.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
