Потенциометрическая следящая система Курсовая работа №2327 Вариант № 3.1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Автоматика»
Курсовая работа Вариант № 3.1
СОДЕРЖАНИЕ
1 Структурная схема заданной потенциометрической следящей системы 3
2 Критерий Гурвица. Оценка устойчивости заданной системы. 5
3 ЛАЧХ разомкнутой системы с выбранным коэффициентом усиления 6
4 Построение желаемой ЛАЧХ 7
5 Расчет последовательного корректирующего контура 10
6 Построение графической зависимости прямых показателей качества от коэффициента усиления разомкнутой системы и электромеханической постоянной времени двигателя 15
7 Список литературы 16
1 Структурная схема заданной потенциометрической следящей системы
Таблица 1 – Исходные данные
№ Тм,сек Ттп,сек Тя,сек К.исх С1 tp,сек
5 0.1 0.007 0.02 60 0.01 30 0.8
Внимание!
Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №2327, цена оригинала 500 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word.
Оплата. Контакты.
М – двигатель постоянного тока;
Р – редуктор;
ПТ1 и ПТ2 – потенциометры;
ТП – тиристорный преобразователь;
ДУ – дифференциальный усилитель;
Рисунок 1
Функциональная схема заданной системы представлена на рисунке 2.
Рисунок 2
Структурная схема заданной системы представлена на рисунке 3.
Рисунок 3
2 Критерий Гурвица. Оценка устойчивости заданной системы.
Передаточная функция разомкнутой системы равна:
Передаточная функция замкнутой системы равна:
Характеристический полином:
Условие ∆3 > 0 не выполняется, следовательно, система не устойчи-ва.
3 ЛАЧХ разомкнутой системы с выбранным коэффициентом усиления
Желаемый коэффициент усиления:
Рисунок 4 (ЛАЧХ и ФЧХ заданной системы с Кж)
4 Построение желаемой ЛАЧХ
По заданным прямым tp, σ показателям качества процесса регулирования, используя номограммы, находим частоту среза [1, стр.272, рис 5.24, 5.25]:
Передаточная функция разомкнутой системы:
Передаточная функция замкнутой системы:
Характеристический полином имеет вид:
Следовательно, система устойчива.
Желаемая ЛАЧХ разомкнутой системы:
Рисунок 5 (желаемые ЛАЧХ и ФЧХ)
5 Расчет последовательного корректирующего контура
Требуемую ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства находим путем вычитания из желаемой характеристики заданной характеристики:
Рисунок 6
Требуемую ЛАХ реализуем с помощью трех схем на операционных усилителях с коэффициентами усиления KУ1, КУ2 и КУ3.
Допустим KУ1 ≈ KУ2 ≈ KУ3 = 1.32;
a) расчет первой схемы
Схема первого звена КУ:
Рисунок 7
ЛАЧХ первого звена КУ:
Рисунок 8
пусть С3 = 30мк, тогда R3 = 11к;
следовательно R2 = 9∙R3 = 100к;
KУ1 = R3/R1 ≈ 1.32 => R1 = 8.4к;
b) расчет второй схемы
Схема второго звена КУ:
Рисунок 9
ЛАЧХ второго звена КУ:
Рисунок 10
пусть С1 = 20мк, тогда R11 = 5к;
следовательно R1 = 380 Ом;
R2 = (R1+R11)∙1.32 ≈ 7.1к;
c) расчет третей схемы
Схема третьего звена КУ:
Рисунок 11
ЛАЧХ третьего звена КУ:
Рисунок 12
пусть С1 = 20 мк, тогда R11 = 1к;
следовательно R1 = 540 Ом;
R2 = (R1+R11)∙1.32 ≈ 2к;
d) передаточная функция корректирующего устройства
КУ необходимо подключить ко входу тиристорного преобразовате-ля, после дифференциального усилителя.
Рисунок 14
Рисунок 15
Желаемая передаточная функция:
6 Построение графической зависимости прямых показателей качества от коэффициента усиления разомкнутой системы и электромеханической постоянной времени двигателя
Зависимость прямых показателей качества от коэффициента усиления разомкнутой системы:
Рисунок 18
Зависимость прямых показателей качества от электромеханической постоянной времени двигателя:
Рисунок 19
Список литературы
1. Теория автоматического управления/ Под ред. А.А.Воронова. М., Высшая школа, 1986. Ч.1.
2. Теория автоматического управления/ Под ред. А.А.Воронова. М., Высшая школа, 1986. Ч.2.
3. В.В.Солодовников, В.Н.Плотников, А.В.Яковлев. Основы тео-рии и элементы систем автоматического ругулирования. М., Маши-ностроение, 1985.
4. К.Острем, Б.Виттенмарк. Системы управления с ЭВМ. М.,Мир,1987.