Проектирование системы автоматического управления подъема шасси спортивного самолета - Курсовая работа

В повседневной практической деятельности человеку приходится сталкиваться с многообразием процессов, которыми необходимо управлять, что в последнее время является одной из главенствующих задач. Основой управления является получение и обработка информации о состоянии объекта и внешних условий его работы для определения воздействия, которые необходимо приложить к объекту, чтобы обеспечить достижения цели управления. Все процессы в управлении носят общие закономерности, не зависящие от конкретных целей и объектов управления. Характер преобразования сигналов в объекте и сами эти сигналы предопределены назначением объекта в технологическом процессе и не могут быть изменены. Системы автоматического управления самостоятельно, без вмешательства извне либо поддерживают постоянной, либо изменяют по заранее заданному закону одну или несколько физических величин, характеризующих процессы, происходящие в обслуживаемых объектах, или же сами определяют в зависимости от ряда условий нужный или оптимальный закон управления объектом.Спроектировать САУ подъема шасси спортивного самолета со следующими параметрами: 1. Рассмотрим структурную схему САУ - рисунок 1, она представляет собой схему с одним замкнутым контуром в ней регулирование осуществляется одним регулятором - перемещение. Задающий сигнал для контура Uз поступает с задатчика, который может представлять собой датчик набора высоты или же сигнал задания может поступить от внешней по отношению к нему системы управления, например от диспетчера управления полетом [1]. В качестве вычислительного устройства будет использован микропроцессор, который будет воспринимать два сигнала Uз и Uд выполнять вычисление результирующего сигнала. Результат сравнения величин поступает на усилитель У.Электродвигатель подбираем таким образом чтобы мощность и число оборотов соответствовали показателям насоса, а напряжение питание было равным напряжению, имеющемуся на борту самолета не более 27В. Коллекторные двигатели постоянного тока малой мощности с возбуждением от постоянных магнитов ДП80-120-2 предназначены для привода специального механизма, а также могут быть использованы в широких областях техники. Требуется определить требуемую мощность двигателя: РТР=РВЫХ/?ОБЩ(1) где: РТР - требуемая мощность двигателя; Давление в гидроприводе составляет 700КПА, площадь поршня составляет 9.64*10-4 м2 (одного из двух), т.е. сила составляет 1.4 КН. Определим коэффициент передачи двигателя.К неизменяемой части относят все элементы регулятора с передаточной функцией отличной от единицы. Определим передаточную функцию системы, передаточная функция главной цепи будет: . По выражению (30) построим АФЧХ разомкнутой системы, изображенную на рисунке 3: Рисунок 4 - АФЧХ разомкнутой системы Согласно критерию Найквиста, замкнутая автоматическая система регулирования будет устойчивой, если АФХ разомкнутой системы не охватывает точку с координатами-1,j0 ,таким образом, имеем устойчивую систему с неограниченно большими запасами по амплитуде и фазе [6].Разомкнутая система образована, соединенными последовательно, апериодическим, пропорциональным и колебательным звеньями: (32) ?1=1/T1= 0,5882рад/с, ?1=1/T1=3.02*103 рад/с. По выражению (30) построим ЛАЧХ и ЛФЧХ - рисунок 6, разомкнутой системы: Рисунок 7 - ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы Проведем построение ЖЛАЧХ методом запретной зоны Желаемой называют асимптотическую ЛАЧХ разомкнутой системы, имеющей желаемые (требуемые) статические и динамические свойства. Среднечастотная асимптота ЛАЧХ разомкнутой системы и ее сопряжение с низкочастотной определяют динамические свойства системы - устойчивость и показатели качества переходной характеристики.Определим желаемую передаточную функцию для каждого из включений и выберем лучшую Определим желаемую передаточную функцию последовательного корректирующего устройства: (38) Определим желаемую передаточную функцию встречно - параллельного непрерывного корректирующего устройства: (39) Определим желаемую передаточную функцию параллельного непрерывного корректирующего устройства: (40) Цифровые фильтры состоят из совсем других элементов, а именно: a) элементов z-1, осуществляющих единичные задержки на один такт T (регистры сдвига для хранения предыдущих значений входных и выходных сигналов), обозначают их в соответствии с рисунком 21, a;В состав спроектированной САУ подъема шасси спортивного самолета следует включить последовательное дискретное корректирующее устройство (микроконтроллер), потому что оно обеспечивает хорошие динамические характеристики, и при этом лишено недостатков аналогового корректирующего устройства. Так как двукратное дифференцирование сигнала пассивными четырехполюсниками ведет к повышению уровня помех, а также изменение характеристик R, C элементов в результате действия внешних факторов или старения скажется на динамических свойствах корректирующего устройства.Передаточная функция разомкнутой системы: Передаточная функция замкнутой системы: . Зададим скорость g’= 27 и ускорение обработки g’’=120 информации, а т

автоматический управление самолет микроконтроллер

В состав спроектированной САУ подъема шасси спортивного самолета следует включить последовательное дискретное корректирующее устройство (микроконтроллер), потому что оно обеспечивает хорошие динамические характеристики, и при этом лишено недостатков аналогового корректирующего устройства. Так как двукратное дифференцирование сигнала пассивными четырехполюсниками ведет к повышению уровня помех, а также изменение характеристик R, C элементов в результате действия внешних факторов или старения скажется на динамических свойствах корректирующего устройства. Микроконтроллер за счет свойств цифрового сигнала менее подвержен помехам, и изменение характеристик полупроводниковых элементов меньше скажется на качестве регулирования.

Кроме того, путем программирования микроконтроллера, можно изменять его передаточную функцию, в зависимости от требуемых характеристик. Например, уменьшить время переходного процесса, или увеличить запасы устойчивости.

1. Володко А.М., Литвинов А.Л. Основы конструкции и технической эксплуатации пассажирских самолетов. -М.: Воениздат, 1986. -200с.:ил

2. Ладко П.Г. Двигатели постоянного тока -Л.: Аиздат, 1989. - 463с.: ил

3. Ермакова Н.П. Динамика регулирования гидро и пневмоустройств.: -М: Наука, 1985. -356.: ил

4.Карцев Е.А. Датчики физических величин. Московский институт электронного машиностроения.

5. Барташевич А.А. Технология производства мебели. Ростов н/Д: Феникс, 2003.

6. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник.- 10-e изд. M.: Гардарики, 2002.

7. Воронов А.А. Теория автоматического управления. М.:.Высш. шк., 1986.

8. Гордин Е.М., Стародуб К.Я. Автоматическое регулирование. М.:.Высш. шк., 1986.

9.Келим Ю.М. Типовые элементы систем автоматизированного управления. М.:ФОРУМ:ИНФРА-М, 2002.

10. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 Simulink 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя. М.: СОЛОН-Пресс, 2003.

11. Горюнов Н.Н. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. М.: Энергия, 1972.

12. Москаленко В.В. Системы автоматизированного управления электроприводом. М.: ИНФРА-М, 2004.

13. Орлов И.Н. Электротехнический справочник. М.:Энергоатомиздат, 1986.

14. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. М: Машиностроение, 1989г.