
- •1. Техническое задание
- •I. Определение устойчивости системы по статическим характеристикам
- •III. Построение частотных характеристик устройств и системы
- •IV. Определение устойчивости системы
- •2. Введение (свое у всех разное)
- •3. Расчетная часть
- •3.1. Построение статических характеристик устройств системы управления:
- •3.3. Построение статических характеристик объекта регулирования и системы управления.
- •3.5.Определение аналитического выражения регулирующей системы — дрим.
- •3.6.Нахождение аналитическим способом рабочей точки — пересечение статических характеристик дрим и объекта.
- •3.7. Выбор передаточных функций элементов системы.
- •3.8.Определение передаточной функции системы.
- •3.9. Нахождение временной функции переходного процесса.
- •3.10.Определение основных параметров переходного процесса.
- •3.11.Определение коэффициента качества системы регулирования.
- •3.12.Построение амплитудно-частотных характеристик звеньев и системы в целом.
- •3.13.Определение параметров устойчивости системы.
- •3.14.Построение годографа.
- •4. Заключение. (включить выводы по каждому пункту)
- •5. Литература
3.10.Определение основных параметров переходного процесса.
Определение основных параметров системы следует производить с учетом построенного графика h(t) (Приложение 3).
Определим число радиан в фазовом угле, составив пропорцию
и решив ее относительно R
Далее
определяем момент времени
,
когда гармоническая функция равна нулю
(Приложение 3), решается равенство
Второй момент времени определяется выражением
В нашем случае согласно построенному графику время регулирования равно tper=2.95.
3.11.Определение коэффициента качества системы регулирования.
Для определения коэффициента качества системы необходимо воспользоваться аналитическим выражением
.
Чтобы упростить вычисления интеграла, площадь, ограниченную функцией h(t), заменим площадью четырех треугольников S1, S2,S3 ,S4(Приложение 3).
3.12.Построение амплитудно-частотных характеристик звеньев и системы в целом.
Приступим к определению амплитудно-частотных характеристик звеньев и системы в целом. Для определения частотной характеристики объекта регулирования произведем замену в передаточной функции объекта.
Имеем , сделав замену p=iw получим частотную характеристику объекта регулирования (Приложение 4).
Определим частотную функцию датчика
Для выделения действительного и мнимого значений умножаем числитель и знаменатель на комплексно-сопряженное значение знаменателя:
В результате получим действительную и мнимую части. Далее определим модуль, полагая, что
Где
K=
.
Если в это выражение подставить текущие
значения w,
то получим К
≈ 1.
Далее строим график, зная, что
(Приложение
4).
Определим спектральную характеристику исполнительного механизма
Произведем замену в передаточной функции исполнительного механизма:
Здесь для построения спектральной характеристики исполнительного механизма даются текущие значения w и определяется Аи. м(w) (Приложение 4).
Определим спектральную характеристику регулятора.
Передаточная функция имеет вид
Примем р = iw и получим
Для выделения действительного и мнимого значений умножим числитель и знаменатель на комплексно-сопряженное выражение знаменателя:
Далее строим график (Приложение 4) с учетом выражения
Определим частотную характеристику цепи обратной связи ДРИМ. Имеем передаточную функцию
Для определения спектральной характеристики цепи обратной связи — ДРИМ — воспользуемся выражением
Здесь необходимо для каждого текущего значения w определять ординаты в частотных характеристиках датчика, регулятора и исполнительного механизма и перемножать их. В результате этого действия получим следующие значения:
w |
0.2 |
0.5 |
1 |
2 |
A |
1.7 |
0.22 |
0.06 |
0.02 |
По этим значениям строится частотный спектр цепи обратной связи (Приложение 5).
Частотную характеристику всей системы можно записать выражением
Здесь также очень сложные аналитические преобразования. Для построения частотной характеристики всей системы следует учитывать функциональную связь
Подставим текущие значения частоты в это выражение и определим значения ординат спектральной характеристики системы:
w |
0 |
1 |
2 |
3 |
A |
1 |
0.9 |
0.5 |
0.3 |
По этим значениям строится частотная характеристика всей системы (Приложение 5).