- •Оглавление
- •Цель курсовой работы
- •2. Тематика и объем курсовой работы
- •3. Сроки выполнения и защиты курсовой работы
- •4. Оформление курсового проекта.
- •5. Содержание курсового проекта
- •6. Порядок выполнения курсового проекта
- •Методические указания
- •1.4 Выбор электродвигателя для привода станка
- •3 Построение структурных схем двигателя постоянного тока по управляющему и возмущающему воздействиям.
- •3.1 Получение передаточной функции двигателя постоянного тока по управляющему воздействию.
- •3.2 Получение передаточной функции двигателя постоянного тока по возмущающему воздействию.
- •4.1 Получение замкнутых передаточных функций системы автоматического управления по управляющему и возмущающему воздействиям.
- •5.2 Исследование устойчивости сау по критерию Михайлова.
- •5.3 Исследование устойчивости сау по критерию Найквиста.
- •5.5 Определение запасов устойчивости
- •6. Синтез системы автоматического управления методом логарифмических частотных характеристик.
- •6.1 Построение логарифмической амплитудной частотной характеристики неизменяемой части системы автоматического управления.
- •6.3 Определение параметров корректирующего устройства
- •Приложение 1
- •Прокопьевский промышленно-экономический техникум
- •Курсовой проект
- •Прокопьевск
- •Графическая часть
5.5 Определение запасов устойчивости
Определить запасы устойчивости по амплитуде и по фазе, используя критерий Найквиста и логарифмический критерий.
Запас устойчивости по амплитуде - это минимальный отрезок действительной оси h, характеризующий расстояние между критической точкой (-1, j0) и ближайшей точкой пересечения годографом Найквиста вещественной оси.
Запас устойчивости по фазе - это минимальный угол, образуемый радиусом, проходящим через точку пересечения годографа Найквиста с окружностью единичного радиуса с центром в начале координат и вещественной отрицательной полуосью
Рисунок. 17. Запасы устойчивости САР по критерию Найквиста
Определение запасов устойчивости по логарифмическому критерию.
Запас устойчивости по амплитуде характеризует отрезок при том значении частоты, при котором ЛФЧХ ( )= -. Запасу устойчивости по фазе соответствует угол между ЛФЧХ и линией -при частоте среза.
Рисунок18. Запасы устойчивости САР по логарифмическому критерию
6. Синтез системы автоматического управления методом логарифмических частотных характеристик.
Meтод ЛЧХ является одним из наиболее распространенных методов синтеза автоматического управления, так как построение ЛЧХ, как правило, может выполняться практически без вычислительной работы. Особенно удобно использовать асимптотические «идеальные» ЛАЧХ.
Процесс синтеза обычно включает в себя следующие операции;
1. Построение ЛАЧХ неизменяемой части системы.
Неизменяемая часть системы регулирования содержит объект регулирования и исполнительный элемент, а также основной элемент обратной связи и элемент сравнения ЛАЧХ неизменяемой части строят по передаточной функции разомкнутой неизменяемой части системы.
2. Построение желаемой части ЛАЧХ.
График желаемой ЛАЧХ делается на основе тех требований, которые предъявляются к проектируемой системе управления. Желаемую ЛАЧХ Lж условно можно разделить на три части: низкочастотную, среднечастотную и высокочастотную.
2.1 Низкочастотную часть определяет статическую точность системы, точность в установившихся режимах. В статической системе низкочастотная асимптота параллельна оси абсцисс. В астатической системе наклон этой асимптоты составляет –20мдБ/дек, где - порядок астатизма (=1,2). Ордината низкочастотной частиLж определяется значением передаточного коэффициента К разомкнутой системы. Чем шире низкочастотная часть Lж, тем больше высоких частот воспроизводится системой без замкнутого ослабления.
2.2 Среднечастотная часть является наиболее важной, так как она определяет устойчивость, запас устойчивости и, следовательно, качество переходных процессов, оцениваемое обычно показателями качества переходной характеристики. Основные параметры среднечастотной асимптоты -это её наклон и частота среза ср (частота при которойLж пересекает ось абсцисс). Чем больше наклон среднечастотной асимптоты, тем труднее обеспечить хорошие динамические свойства системы. Поэтому наиболее целесообразен наклон -20дБ/ дек и крайне редко он превышает -40дБ /дек Частота срезаср определяет быстродействие системы, и значение величины перерегулирования. Чем большеср, тем выше быстродействие, тем меньше время регулирования Тпп переходной характеристики, тем больше перерегулирование.
2.3 Высокочастотная часть ЛАЧХ незначительно влияет на динамические свойства системы. Лучше иметь возможно больше наклон ее асимптоты, что уменьшает требуемую мощность исполнительного opгана и влияние высокочастотных помех. Иногда при расчете высокочастотную ЛАЧХ не принимают во внимание.
При построении желаемой ЛАЧХ рекомендуется иметь наклон среднечастотной асимптоты -20дб/дек, а частоту среза и частоты, ограничиваю- щие среднечастотную асимптоту, иопределить по формулам (2;c 218)
где - коэффициент, зависящий от величины перерегулирования,
,должен быть выбран по графику приведенном на рисунке 1.
Рисунок 18- График для определения по допустимому перерегулированию коэффициента .
Ордината низкочастотной асимптоты определяется соответственно коэффици
ентом усиления и наклоном высокочастотной асимптоты переходной, разомкнутой CAP.
3. Определение параметров корректирующего устройства.
3.1 График ЛАЧХ корректирующего устройства получается вычитанием из значения графика желаемой ЛАЧХ значений графика неизменяемой, после чего по ЛАЧХ корректирующего устройства определяется его передаточная функция [1;с415].
3.2 По передаточной функции регулятора подбирается электрическая схема для реализации корректирующего устройства и рассчитываются значения её параметров. Схема регулятора может быть на пассивных или на активных элементах.
3.3 Передаточная функция корректирующего устройства, полученная в пункте 3.1,включается в обобщенную структурную схему САУ Используя обобщенную структурную схему скорректированной САУ, с помощью ЭВМ, строятся графики переходных процессов, которые должны быть не хуже заданных.
Пример:
6.Синтез системы автоматического управления методом логарифмических частотных характеристик.