- •Керченский государственный морской технологический университет
- •Задание на курсовую работу по теме «Синтез и анализ сау судовых следящих систем»
- •1 Описание принципа действия следящей системы
- •2 Синтез корректирующего устройства ку1
- •Дифференциальными уравнениями описываем элементы сс.
- •2.2 Составляем структурную схему следящей системы.
- •3 Построение лачх неизменяемой части сс
- •4 Построение участка лачх Lж
- •4.1 Построение нч участка. Форма lж
- •4.3 Построение вч участка.
- •4.4 Построение свч участка.
- •5 Расчет передаточной функции Wку1
- •6 Составление электрической схемы ку1 и расчет ее элементов
- •6.1 Реализация блока б1
- •6.2 Реализация блока б2.
- •6.3 Реализация блока б3.
- •6.4 Реализация усилителей напряжения.
- •6.6 Расчет сопротивлений заземления прямых входов оу1…оу4.
- •7 Синтез коррекитрующего устройства ку2
- •8 Построение графика переходного процесса
- •Список использованной литературы
4.3 Построение вч участка.
ВЧ участок влияет
только на показатель колебательности
М, располагается в диапазоне частот
от
до
граничной
равной
и
должен состоять из одного отрезка с
наклоном -2. Однако с целью получения
наиболее простой схемы корректирующего
устройства КУ1 допускается введение на
ВЧ участке дополнительных изломов с
последующим пересчетом частоты
.
Упрощение схемы
КУ1 достигается при условии, что в
диапазоне частот от
до
желаемая
ЛАЧХ
будет
повторять все изломы ЛАЧХ
.
Повторим излом на частоте
с
одновременным пересчетом постоянной
времени и частоты сопряжения правого
конца СЧ участка:
(16)
4.4 Построение свч участка.
СВЧ участок располагается правее частоты . Он не влияет ни на один показатель качества и его форма определяется только требованиями получения наиболее простой схемы корректирующего устройства КУ1. Упрощение схемы КУ1 достигается при условии, что желаемая ЛАЧХ будет повторять все наклоны ЛАЧХ .
5 Расчет передаточной функции Wку1
Расчет передаточной функции WКУ1 . Если бы ЛАЧХ LНЧ везде совпала бы с желаемой ЛАЧХ LЖ , то корректирующего устройства не потребовалось. Так как вероятность такого совпадения бесконечно мала, поэтому требуется введение корректирующего устройства, которое обеспечит работу СС с желаемой ЛАЧХ, что гарантирует выполнение заданных в проекте (п.2) показателей качества при заданных изменениях входного сигнала. Так как КУ1 соединен последовательно с неизменяемой частью СС, то
откуда
(17)
Выражение желаемой передаточной функции WЖ определяем исходя из формы построенной на рис.10 желаемой ЛАЧХ LЖ, а именно, наклоном 1-го участка ЛАЧХ, частотами сопряжения и наклоном отдельных участков. Имеем следующую желаемую передаточную функцию:
(18)
Для расчета kЖ используем приближенное выражение WЖ, соответствующее 1-му участку LЖ:
откуда следуют
АЧХ
и ЛАЧХ
(19)
Подставляем в выражение LЖ координаты контрольной точки, которая лежит на 1-м участке
и
,
откуда находим
Выполнив деление в соответствии с (18), получим:
(20)
6 Составление электрической схемы ку1 и расчет ее элементов
Схема КУ1 будет состоять из последовательно соединенных простейших блоков, каждый из которых реализует одну из простейших дробей выражения (18) с точностью до постоянного множителя. Следовательно, для рассматриваемого примера будет последовательное соединение 3-х блоков Б1, Б2 и Б3. Передаточные функции блоков и КУ1 связаны соотношением:
,
(20)
Где
(21)
kБ1 , kБ2 и kБ3 - коэффициенты передачи отдельных блоков;
kУН – коэффициент передачи усилителей напряжения, включаемых последовательно с указанными блоками, с помощью которых будет обеспечен kКУ1=714,25 - общий коэффициент передачи КУ1; значение kУН определяется выражением
(22)
Блоки КУ1 реализуем на основе операционных усилителей. Блоки выполняем по схемам, содержащим пассивные цепи с согласующим усилителем. Вид пассивной цепи, содержащей резисторы и конденсаторы, определяется соотношением постоянных времени числителя и знаменателя передаточной функции блока.
