Описание устройства и работы автоматической системы, разработка ее функциональной схемы. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика корректирующего устройства. Расчет передаточной функции скорректированной системы автоматического регулирования.
Аннотация к работе
В данной курсовой работе рассматривается электрогидравлический следящий привод с дроссельным управлением. Электрогидравлический следящий привод с дроссельным управлением служит для обеспечения пропорциональной связи между положением объекта управления и электрическим сигналом управления. Привод (Рисунок 1) состоит из электрического усилителя-сумматора 1, электромеханического преобразователя(ЭМП) 3, двухкаскадного дросселирующего распределителя, гидроцилиндра 11, электрического датчика положения (потенциометра) 13.На основание имеющейся функциональной схемы электрогидравлического следящего привода с дроссельным управлением составим структурную схему: Рисунок 3-Структурная схема электрогидравлического привода с дроссельным управлением Запишем передаточные функции звеньев: 1.Усилитель постоянного тока: - безинерционное звено; Рассчитаем постоянные времени и коэффициенты передачи: Передаточные функции системы: 1.Характеристическое уравнение системы имеет вид: Т.к. исследуемая САР 4-го порядка, то запишем для нее характеристическое уравнение в общем виде: Получим следующие коэффициенты: Для устойчивости системы 4-го порядка по критерию Гурвица необходимо и достаточно: Тогда Система неустойчива параметрически. Запишем выражение для главной передаточной функции, подставив в него постоянные все коэффициенты: Подставим и перепишем предыдущее выражение в виде: Помножив на комплексно сопряженное выражение, получим Для построения выражение для передаточной функции разомкнутой системы : Для расчета ЛФЧХ будем учитывать, что: - Определяем добротность желаемой системы по ускорению: Из точки проводим прямую с наклоном , т.к. исходная САР является астатической 1-го порядка. Определяем первую сопрягающую частоту , принимая, что низкочастотная асимптота имеет однократный излом: При частоте на прямой с наклоном находим точку B, а затем из нее проводим прямую с наклоном .Для определения ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства необходимо из ординат желаемой ЛАЧХ вычесть ординаты ЛАЧХ для всех сопрягающих частот.Структурная схема скорректированной САР имеет вид: где передаточная функция корректирующего устройстваРассчитывать переходную характеристику скорректированной САР будем пользуясь методам трапециидальных вещественных частотных характеристик. В выражении для главной передаточной функции скорректированной САР делаем подстановку Расчеты сведем в таблицу: По данным таблицы строим ВЧХ скорректированной САР. После построения ВЧХ скорректируем ее трапециями (рисунок 7). Вычерчиваем полученные трапеции так, чтобы основание каждой трапеции легло на ось частот (рисунок 8).В ходе выполнения данной курсовой работы были разработаны функциональная схема автоматической системы, математическая модель и структурная схема. Было установлено, что система является астатической 2-го порядка. Были построены АЧХ, АФЧХ замкнутой САР и ЛАЧХ, ЛФЧХ разомкнутой САР.
План
Содержание
1. Описание устройства и работы автоматической системы, разработка ее функциональной схемы
2. Разработка математической модели и структурной схемы заданной системы
3. Оценка устойчивости системы
4. Расчет и построение частотных характеристик системы
5. Построение желаемой ЛАЧХ системы
6. Определение ЛАЧХ корректирующего устройства и расчет его параметров
7. Построение структурной схемы и определение передаточной функции скорректированной САР
8. Расчет переходной характеристики и оценка качества скорректированной САР
Заключение
Литература автоматический амплитудный частотный корректирующий
1. Описание устройства и работы автоматической системы, разработка ее функциональной схемы
Вывод
В ходе выполнения данной курсовой работы были разработаны функциональная схема автоматической системы, математическая модель и структурная схема. Было установлено, что система является астатической 2-го порядка. Были построены АЧХ, АФЧХ замкнутой САР и ЛАЧХ, ЛФЧХ разомкнутой САР. Была построена желаемая ЛАЧХ. При этом избыток фаз составлял и . Было подобрано корректирующее устройство и рассчитаны все ее параметры. Была построена переходная характеристика скорректированной САР методом В.В. Солодовникова по ВЧХ САР. Определены перерегулирование и время переходного процесса.
Список литературы
1. Автушко В.П.: Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу "Теория автоматического управления". Минск, БНТУ, 2006, 52 стр.
2. "Линейные автоматические системы" И.М.Макаров, Б.М.Менский, учебное пособие для вузов. М., "Машиностроение", 1977, 464 стр.