2. Методические указания по выполнению курсового проекта.

2.1 Введение

В введении раскрывается актуальность и значение темы, формируются цели и задачи работы.

2.2. Общая часть

В общей части необходимо описать функционирование рассматриваемой системы, обратив особое внимание на доказательства ее работоспособности и области применения. При описании системы нужно четко сформулировать, что именно система должна делать, для чего она предназначена. В том числе необходимо ответить на следующие обязательные вопросы:

• какая задача регулирования решается данной САУ;

• каков предполагаемый диапазон работоспособности системы;

• какой принцип регулирования использован в данной САУ;

• что является объектом регулирования;

• что является регулируемой переменной;

• что предполагается измерять;

• какова природа управляющего воздействия и возмущения;

• имеется ли в системе устройство сравнения и если да, то как оно работает.

Дать описание принципов работы элементов измерительной системы, которые могут быть использованы в предлагаемой САУ.

2.3. Специальная часть

1. Создание функциональной схемы сар по принципиальной схеме

Любая функциональная схема САР по отклонению включает в себя объект управления – ОУ с выходной регулируемой величиной х(t) и возмущающим воздействием – f; устройство управления – УУ, обеспечивающее c заданной точностью стабилизацию выходной величины х т.е. x(t)=x₀=const; задающее устройство – ЗУ, обеспечивающее необходимое значение x₀ ; обратную связь – ОС; сравнивающее суммирующее устройство – ССУ (см. рис.1).

В свою очередь УУ может состоять из усилительного элемента, исполнительного устройства и последовательной или параллельной коррекции.

Рис. 1. Функциональная схема САР

Кроме того, в САР возможно дополнительное регулирование по возмущающему фактору f , или задающему воздействию g либо одновременно по возмущающему фактору и задающему воздействиям (комбинированное управление).

ССУ может быть реализовано на операционном либо электронном усилителе, магнитном либо электромашинном усилителе, либо на измерительном устройстве.

Всевозможные датчики, преобразующие выходную х(t) регулируемую величину ОУ в электрический сигнал, составляют главную обратную связь. Исходная принципиальная схема САР разбивается на отдельные устройства и узлы с учетом выполняемых ими функций. Выявляется в схеме ЗУ и ОУ, название которого и его выходная величина, как правило, указаны в наименовании САР. В следящих системах ОУ является двигатель постоянного тока (ДПТ) с редуктором, а регулируемой величиной является угол поворота.

Необходимо помнить, что в функциональной схеме САР, в прямой цепи прохождения задающего воздействия g на первом месте располагается ЗУ, а ОУ – последним (см. рис. 1).

2.3.2 Принцип регулирования САР по отклонению

Задачей САР или системы стабилизации является обеспечение на выходе объекта управления требуемого значения x₀ .Поэтому, перед запуском системы в эксплуатацию разрывается главная обратная связь и, изменяя параметры ЗУ, настраиваются на работу все элементы и устройства так, что бы обеспечить нужное значение x₀ .

2.3.3 Создание структурной схемы САР

Для составления структурной схемы необходимо по дифференциальным уравнениям (ДУ) элементов и устройств САР (см. прил. 1) составить их передаточные функции. При этом, составляющую ДУ по возмущающему фактору f (Mc, Iн и т.п.) необходимо учитывать только для объекта управления ОУ.

Поэтому ОУ будет иметь две передаточные функции (ПФ) по управляющему воздействию и по возмущающему фактору . Сравнивающие суммирующие устройства имеют тоже несколько передаточных функций и их количество определяется количеством входов.

Для определения выражения передаточной функции по конкретному воздействию используется принцип суперпозиции.

Передаточная функция есть отношение выходного сигнала в изображении s к входному при нулевых начальных условиях, либо отношение оператора правой части дифференциального уравнения к оператору левой части при замене р на s.

Структурная схема есть графическое представление дифференциального уравнения устройства, когда выражение передаточной функций вписывается в прямоугольник, а входное воздействия и выходная величина изображаются стрелками.

Структурная схема САР составляется по ее функциональной схеме с учетом полученных передаточных функций элементов и устройств , входящих в данную схему. Функциональной схеме, изображенной на рис.1 соответствует структурная схема рис. 2.

Рис. 2.. Структурная схема САР частоты вращения ДПТ