- •1. Цель проекта.
- •2. Общие требования к проекту и исходные данные.
- •3. Содержание курсового проекта.
- •4. Методические указания по выполнению курсового проекта.
- •4.1.Справочные данные элементов системы Регуляторы
- •Датчики
- •Исполнительные механизмы
- •4.2. Определение устойчивости системы по статическим характеристикам
- •4.2.1. Подбор статических характеристик устройств системы управления.
- •4.2.2. Построение статических характеристик устройств системы управления и объекта регулирования.
- •4.2.3. Определение графическим методом общей статической характеристики цепи обратной связи — дрим.
- •4.2.4. Построение статических характеристик объекта регулирования и системы управления— дрим.
- •4.2.5. Определение на графике рабочей точки и угола между статическими характеристиками.
- •4.2.6. Определение аналитического выражения регулирующей системы — дрим.
- •4.2.7. Расчет динамического коэффициента регулирования и определение коэффициента Ко.С. Для цепи обратной связи.
- •4.2.8. Нахождение аналитическим способом рабочей точки.
- •4.3. Расчет динамических параметров системы.
- •4.3.1. Выбор передаточных функций элементов системы.
- •4.3.2. Определение передаточной функции системы.
- •4.3.3. Нахождение временной функции переходного процесса.
- •4.3.4. Определение основных параметров переходного процесса.
- •4.3.5. Определение коэффициента качества системы регулирования.
- •4.4. Построение частотных характеристик устройств системы, объекта регулирования и всей системы.
- •4.5. Определение устойчивости системы.
- •4.5.1. Определение параметров устойчивости системы по критерию Ляпунова.
- •4.5.2. Построение годографа.
- •5. Структура пояснительной записки курсового проекта.
- •6. Литература
- •220301 «Автоматизация технологических процессов»
- •Задание
- •Техническое задание
- •I. Определение устойчивости системы по статическим характеристикам
- •III. Построение частотных характеристик устройств и системы
- •IV. Определение устойчивости системы
- •График выполнения курсового проекта
4.2.6. Определение аналитического выражения регулирующей системы — дрим.
Определите аналитическое выражение регулирующей системы — ДРИМ. Для этого осуществите преобразования статических характеристик датчика регулятора и исполнительного механизма.
Из исходных данных выпишите уравнения:
Уравнение для объекта регулирования -
Уравнение для датчика -
Уравнение для регулятора -
Уравнение для исполнительного механизма -
Из графика ДРИМ следует, что , . (их оси лежат на одной прямой)
Подставьте уравнение датчика в уравнение для регулятора.
Результирующее уравнение подставьте в уравнение для исполнительного механизма.
В результате получите выражение – зависимость от .
Это выражение является статической характеристикой цепи обратной связи, полученной аналитическим способом. Оно также описывается статическую характеристику цепи обратной связи, полученную ранее графическим способом.
Только после получения хорошей устойчивости системы и соответствия аналитического выражения ДРИМ с графиком ДРИМ можно приступать к выполнению дальнейших пунктов технического задания.
4.2.7. Расчет динамического коэффициента регулирования и определение коэффициента Ко.С. Для цепи обратной связи.
Рассчитайте динамический коэффициент регулирования и определите коэффициент Ко.с. для цепи обратной связи с целью выравнивания масштабов. Для расчета динамического коэффициента регулирования используется график нахождения рабочей точки /2 рис. П. 17/. На этом графике по одной из характеристик определяется возможный диапазон изменений входного параметра: фиксируются две точки этого диапазона: Х0 = 0 и Х равное тому значению, где ДРИМ пересекает ось Х. ΔХ = Х Х0. Далее эти две точки переносятся на вторую статическую характеристику: из точки Х проводится перпендикуляр на вторую статическую характеристику, точка их пересечения проецируется на ось У и определяется диапазон изменения выходного параметра У, при этом У 0 = 0. ΔУ= У У 0.
Динамический коэффициент регулирования определяется по формуле:
D = .
При D = 1 система имеет оптимальную передачу сигнала в замкнутом контуре; при D> 1 в цепь обратной связи следует включить ослабитель сигнала; при D < 1 в цепь обратной связи следует включить усилительный элемент. Нам нужен динамический коэффициент, равный единице.
Коэффициент Ко.с. для цепи обратной связи определяется по формуле:
Ко.с.= 1/ D
Начертите структурную схему системы автоматического регулирования, включив в цепь обратной связи дополнительное звено, и укажите на ней значение коэффициента Ко.с.
4.2.8. Нахождение аналитическим способом рабочей точки.
Определите аналитическим способом координаты рабочей точки системы — пересечение статических характеристик ДРИМ и объекта. Поскольку статические характеристики представляются прямыми линиями, то необходимо найти точку пересечения двух прямых линий. Эти линии задаются уравнениями:
зависимость YИ.М от ХД; (выражение статической характеристикой цепи обратной связи, полученной аналитическим способом)
Yо.р – значение из задания
Нужно решить систему этих двух уравнений
зависимость YИ.М от ХД
Yо.р. = значению из задания
Определить координаты рабочей точки
Х= значение; Y=значение;
А(значение Х; значение Y).
Числовой пример выполнения пунктов 4.2.2.- 4.2.8. смотрите /2 стр.281-285 /, /7 практическая работа № 2/