- •Задание на проектирование
- •Введение
- •Синтез последовательного корректирующего устройства – регулятора скорости (рс)
- •Определение передаточной функции неизменяемой части:
- •1.2. Построение частотных характеристик объекта регулирования (неизменяемой части системы):
- •1.3. Построение желаемой частотной характеристики разомкнутой системы и синтез корректирующего устройства:
- •1.4. Анализ качества по реакции системы на ступенчатое управляющее воздействие:
- •2. Исследование устойчивости и качества системы
- •2.1. Определение запасов устойчивости:
- •3. Исследование точности системы
- •3.1. Вычисление коэффициентов ошибок и систематических ошибок
- •3.2. Оценка ошибок системы моделированием
Синтез последовательного корректирующего устройства – регулятора скорости (рс)
Определение передаточной функции неизменяемой части:
Рис. 3. Преобразование структурной схемы системы автоматического регулирования
Wрс(р) – передаточная функция регулятора скорости; Wнч(р) – передаточная функция неизменяемой части, включающая звенья, входящие в замкнутый контур тока, т.е. Wрт(р), Wтп(р), Wд1(р), Wдт(р), и звено объекта управления Wд2(р).
Определяем передаточную функцию неизменяемой части Wнч(р):
После алгебраических преобразований получим:
Подставим заданные значения в передаточную функцию неизменяемой части Wнч(р):
Определим полюсы передаточной функции неизменяемой части Wнч(р), предварительно выделив изодромное звено. Получим:
Затем, решая кубическое уравнение р3+119,23р2+52141,82р+117532,78 = 0 получим следующие корни:
р1 = -2,2656; р2 = -58,48+i220,1287; р3 = -58,48- i220,1287
р1 = -23,872; р2 = -47,87+ i50,6176; р3 = -47,87- i50,6176
Далее разобьем передаточную функцию на отдельные звенья:
В итоге передаточная функция неизменяемой части Wнч(р) выглядит следующим образом:
Wнч(р)
=
1.2. Построение частотных характеристик объекта регулирования (неизменяемой части системы):
Передаточная функция неизменяемой части представлена в виде произведения передаточных функций трех типовых звеньев: изодромного, апериодического и колебательного. Построив ЛАЧХ каждого звена и просуммировав их, получим ЛАЧХ неизменяемой части.
Построения частотных характеристик выполняются в диапазоне от 1 до 1000 с-1. Для построения характеристик были выбраны рекомендуемые масштабы: по частоте – 1 декада на 100 мм; по усилению – 10 дБ на 10 мм; по фазе - 90° на 30 мм.
Для построения фазовых частотных характеристик выбираем частоты w в диапазоне [1с-1 ¸1000 с-1] , а также приведем формулы, по которым строятся ЛФЧХ для данных звеньев:
Таблица 1. Расчет ЛФЧХ
|
w, с-1 |
j1(w),° |
j2(w),° |
j3(w),° |
j0(w),° |
jр(w),° |
jж(w),° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
