3.9 Визначення показників якості замкнутої скориґованої системи

Синтез КП за методом ЛАЧХ базується на певних припущеннях. Крім того, реалізація необхідної ЛАЧХ пристрою також може бути приблизною. Тому обов’язково необхідна перевірка якості синтезованої системи. Показники якості можуть бути визначені різними методами, наприклад, за перехідною характеристикою системи, за її частотними характеристиками.

Визначення прямих показників якості за перехідною характеристикою h(t) замкнутої системи.

Після побудови структурної схеми скориґованої системи й визначення усіх її параметрів необхідно виконати її моделювання за допомогою пакета Matlab, отримати перехідну характеристику h(t) замкнутої системи і визначити прямі показники якості:

– перереґулювання ;

– час першого узгодження t_пу;

– час досягнення першого максимуму t_max;

– час реґулювання t_рег;

– кількість коливань N за час реґулювання;

– період Т і частоту  коливань (для коливального процесу).

Вказані показники можуть бути доповнені іншими, або навпаки, не всі показники можна визначити за конкретною перехідною характеристикою.

Методику визначення прямих показників якості перехідного процесу наведено в роботах [1, с. 185-187]; [3, с. 303-304], [8, п. 4.2].

Визначення запасів стійкості та граничного коефіцієнта підсилення системи за логарифмічними частотними характеристиками.

Для дослідження стійкості й визначення запасів стійкості та граничного коефіцієнта підсилення скориґованої системи необхідно виконати її моделювання (у розімкнутому стані) й отримати ЛАЧХ і ЛФЧХ.

Граничний коефіцієнт підсилення, виражений у дБ, обчислюють за формулою:

20lgk_гр. = 20lgk_vk + L_запасу (дБ), (1.10)

Робота з цього пункту має містити:

– схему моделювання замкнутої скориґованої САК;

– перехідну характеристику h(t) замкнутої системи і визначені прямі показники якості;

– схему моделювання розімкнутої скориґованої САК;

– логарифмічні частотні характеристики із зазначенням запасів стійкості за фазою та амплітудою;

– висновки про стійкість системи;

– визначення граничного коефіцієнта підсилення.

Список літератури

1. Воронов А.А. Теория автоматического управления. Часть первая. – М.: Высшая школа, 1986. – 367 с.

2. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. – Киев: Вища школа, 1975. – 421 с.

3. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. – М.: Машиностроение, 1973. – 607 с.

4. Соляник В.П. Системы управления электроприводами. – Киев: УМК ВО, 1992. – 374 с.

5. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 222 с.

6. Лукас В.А. Основы теории автоматического управления. – М.: Недра, 1977. – 375 с.

7. Попович М.Г., Ковальчук О.В. Теорія автоматичного керування. – Київ: Либідь, 1997. – 544 с.

8. Євстіфєєв В.О. Теорія автоматичного керування. Частина перша. Лінійні безперервні та нелінійні системи: Навчальний посібник. – Кременчук: ПП Щербатих О.В., 2006. – 288 с.

Додаток А

Титульна сторінка розрахунково-графічної роботи № 1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ І

КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра “Системи автоматичного управління та електропривод”

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА

РОБОТА

з дисципліни

“Теорія автоматичного керування”

Тема “Дослідження лінійної безперервної

системи автоматичного керування”

Виконав:

студент групи__________

______________________

Керівник:

_____________________

Кременчук 200___

Додаток Б

Принципові схеми САК і початкові данні до роботи № 1

Рисунок Б.1 – Електромеханічна слідкуюча система з потенціометричним вимірювальним пристроєм

ТП – тиристорний перетворювач; ЕП – електронний підсилювач; ДПС НЗ –двигун постійного струму з незалежним збудженням; РЕД – редуктор; П_вз і П_вих (ПОТ) – потенціометричний вимірювальний пристрій; РМ – робоча машина

Номери варіантів і значення параметрів елементів системи

Таблиця Б1

№ вар.	ПАРАМЕТРИ
	ТТП с	ТМ с	ТЕ с	КТП	КД рад/Вс	КЕП	КПОТ В/рад	КРЕД	С1 с	С2 с2	С3 с3	КVK, с-1	tРЕГ, с	,%
1	3.3310-3	1.25	0.0143	20	3.5	25	60	1/300	0.04	0.06666	-0.06666	-	-	-
2	3.3310-3	1.25	0.0133	20	2.0	40	75	1/300	0.05	0.06666	-0.06666	-	-	-
3	510-3	0.833	0.018	25	2.5	45	55	1/250	0.02	0.1	-0.15	-	-	-
4	410-3	0.417	0.02	30	2.2	50	65	1/350	0.04	0.025	-0.01875	-	-	-
5	3.3310-3	1.2	0.018	15	3.0	30	70	1/300	0.02	0.01666	-0.00833	-	-	-
6	410-3	0.8	0.02	20	2.0	35	60	1/250	-	-	-	300	0.5	30
7	3.3310-3	0.3125	0.0133	15	2.4	45	75	1/350	-	-	-	250	0.4	25
8	510-3	0.417	0.01	25	2.6	40	65	1/300	-	-	-	200	0.25	20
9	3.3310-3	1.25	0.015	20	3.5	25	55	1/250	-	-	-	200	0.5	30
10	410-3	0.833	0.02	30	2.5	50	50	1/350	-	-	-	250	0.3	25

Т_ТП – стала часу тиристорного перетворювача; Т_М, Т_Е – електромеханічна й електромагнітна сталі часу ДПС НЗ; К_ТП,К_Д, К_ЕП, К_ПОТ, К_РЕД – коефіцієнти передачі ТП, ДПС НЗ, ЕП, ПОТ, РЕД відповідно.

Рисунок Б.2 – Слідкуюча система з сельсинним вимірювальним пристроєм

СД і СТ – сельсинний вимірювальний пристрій (трансформаторний режим увімкнення); ФД – фазовий детектор; ЕМП - електромашинний підсилювач зі поперечним полем; ДПТ НЗ – двигун постійного струму з незалежним збудженням; РЕД – редуктор; РМ – робоча машина

Номери варіантів і значення параметрів елементів системи

Таблиця Б2

№ вар.	ПАРАМЕТРИ
	ТК с	ТМ с	ТЕ с	КЕМП	КД рад/Вс	КФД	К В/рад	КРЕД	С1 с	С2 с2	С3 с3	КVK, с-1	tРЕГ, с	,%
11	0.00833	0.022	0.0111	10	2.5	37	50	1/300	0.0066	0.06666	-0.06666	-	-	-
12	0.00833	0.025	0.0111	12	2.4	67	55	1/300	0.0033	0.06666	-0.06666	-	-	-
13	0.00666	0.0166	0.01	10	2.1	50	50	1/350	0.0066	0.1	-0.15	-	-	-
14	0.005	0.0125	0.0062	20	2.5	22	55	1/300	0.005	0.025	-0.01875	-	-	-
15	0.005	0.0016	0.0071	16	2.8	33	72	1/300	0.0028	0.025	-0.01875	-	-	-
16	0.00666	0.0166	0.0111	15	2.4	67	55	1/300	-	-	-	200	0.4	30
17	0.00666	0.025	0.0062	60	2.5	47	60	1/250	-	-	-	300	0.5	20
18	0.02	0.0125	0.01	35	2.15	22	60	1/300	-	-	-	250	0.3	20
19	0.0125	0.01	0.005	15	2.6	20	70	1/250	-	-	-	200	0.5	30
20	0.01	0.02	0.008	18	2.3	33	73	1/300	-	-	-	300	0.4	30

Т_К – стала часу короткозамкненого ланцюга ЕМП; Т_М, Т_Е – електромеханічна й електромагнітна сталі часу ДПС НЗ; К_ЕМП,К_Д, К_ФД, К_, К_РЕД – коефіцієнти передачі ЕМП, ДПС НЗ, ФД, СД-СТ, РЕД відповідно.

Рисунок Б.3 – Астатичний регулятор кутової швидкості

ЕП – електронний підсилювач, ДР – двигун-реґулятор (малопотужний, безінерційний ДПС НЗ), РЕД – редуктор, П – потенціометр, ЕМП – електромашинний підсилювач з поперечним полем, ДПТ НЗ – двигун постійного струму з незалежним збудженням, ТГ – тахоґенератор, РМ – робоча машина

Номери варіантів і значення параметрів елементів системи

Таблиця Б3

№ вар.	ПАРАМЕТРИ
	ТК с	ТМ с	КЕМП	КДР рад/Вс	КД рад/Вс	К ЕП	КП В/рад	КТГ Вс/рад	КРЕД	С1 с	С2 с2	С3 с3	КVK, с-1	tРЕГ, с	,%
21	0.2	0.0333	12	2.2	1.2	40	50	0.75	1/300	0.02	0.1	-0.15	-	-	-
22	0.0166	0.05	15	2.0	1.5	35	60	0.5	1/300	0.0133	0.025	-0.019	-	-	-
23	0.0166	0.0333	20	2.2	2.0	11	70	0.4	1/300	0.01	0.1	-0.15	-	-	-
24	0.02	0.05	18	2.5	1.2	23	60	0.5	1/300	0.008	0.025	-0.018	-	-	-
25	0.0125	0.025	12	2.2	1.2	38	50	0.25	1/300	0.02	0.025	-0.018	-	-	-
26	0.0125	0.04	15	2.1	1.3	28	60	0.5	1/300	-	-	-	100	0.5	30
27	0.0125	0.0333	17	2.0	1.4	18	70	0.5	1/300	-	-	-	100	0.4	25
28	0.0143	0.03	14	2.0	1.5	24	75	0.5	1/300	-	-	-	100	0.25	20
29	0.0143	0.025	18	2.1	1.6	15	60	1.0	1/250	-	-	-	50	0.5	30
30	0.005	0.03	14	2.2	1.4	16	60	0.75	1/300	-	-	-	75	0.3	25

Т_К – стала часу короткозамкненого ланцюга ЕМП; Т_М – електромеханічна стала часу ДПС НЗ (електромагнітна стала Т_Е  Т_М); К_ЕМП, К_ДР , К_Д, К _ЕП, К_П, К_ТГ, К_РЕД – коефіцієнти передачі ЕМП, ДР, ДПС НЗ, ЕП, П, ТГ, РЕД відповідно.

Рисунок Б.4 – Система стабілізації щільності пульпи

КЛ – механічний спіральний класифікатор; З – засувка; ВД – виконавчий двигун з редуктором (двофазний двигун, вихідною величиною якого є кут повороту); ІЩ – індикатор щільності, що складається з гнучкого трубопроводу (перетворювача) й індукційного датчика переміщування; ЕП – електронний підсилювач

Номери варіантів і значення параметрів елементів системи

Таблиця Б4

№ вар.	ПАРАМЕТРИ
	ТКЛ с	ТМ с	ККЛ	КЗ	К ВД рад/Вс	КП	КД В/см	КЕП	С1 с	С2 с2	С3 с3	КVK, с-1	tРЕГ, с	,%
31	0.833	0.022	35	0.5	0.0083	12	1.5	80	0.0066	0.06666	-0.06666	-	-	-
32	0.833	0.025	40	0.3	0.0055	10	2.0	50	0.005	0.06666	-0.06666	-	-	-
33	0.666	0.0166	55	0.8	0.0068	15	1.4	60	0.0066	0.1	-0.15	-	-	-
34	0.5	0.0125	60	0.4	0.0085	18	1.7	40	0.005	0.025	-0.01875	-	-	-
35	1.25	0.016	48	0.2	0.0047	20	1.3	56	0.008	0.025	-0.01875	-	-	-
36	0.4	0.02	55	0.6	0.0096	10	2.5	65	-	-	-	100	0.8	30
37	0.5	0.025	30	0.5	0.0075	15	2.1	60	-	-	-	150	0.6	20
38	0.2	0.0125	45	0.7	0.0092	14	1.8	35	-	-	-	50	0.9	20
39	1.25	0.01	35	0.4	0.0085	16	2.4	45	-	-	-	100	1.2	30
40	0.5	0.02	28	0.5	0.0072	20	1.6	58	-	-	-	100	0.8	25

Т_КЛ – стала часу класифікатора; Т_М – електромеханічна стала часу ВД; К_КЛ [(кг/л)/(м³/с)], К_З [м³/(срад)], К_ВД, К_П [см/(кг/л)], К_Д, К_ЕП – коефіцієнти передачі класифікатора, засувки, ВД , перетворювача, датчика і ЕП відповідно.

Методичні вказівки щодо виконання розрахунково-графічної роботи № 1 «Дослідження лінійної безперервної системи автоматичного керування» з навчальної дисципліни “Теорія автоматичного керування” для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальності 6.091400 – "Системи управління і автоматики” (у тому числі скорочений термін навчання)

Укладач доц. В.О. Євстіфєєв

Відповідальний за випуск зав. кафедри САУЕ Д.Й. Родькін

Підп. до др. ______________. Формат 60х84 1/16. Папір тип. Друк ризографія.

Ум. друк. арк. ____. Наклад _______ прим. Зам. №___________. Безкоштовно.

Видавничий відділ КДПУ