Sb95754
.pdf
5.2. Программа работы
Объектом синтеза и анализа является система регулирования скорости двигателя, соединенного с механизмом упругой кинематической связью. Исходная система и система с МР представлены одной схемой на рисунке, из которой исходная система получается при k1 k 2 0, k 3 1, 0
= 10. На схеме 1 и |
2 – угловые скорости двигателя и механизма; g – за- |
||
дание скорости; Mс |
– момент сопротивлений; M у – момент сил упругости; |
||
T1 0.125 |
с и T2 0.1 |
с – постоянные времени двигателя и механизма; |
|
Tc 0.02 с |
и b 0.06 |
– постоянная времени жесткости и коэффициент |
|
внутреннего трения; – коэффициент, описывающий предварительный усилитель и быстродействующий внутренний контур регулирования тока.
g |
|
|
- 1 |
|
- |
T1 p |
|
|
|
||
|
|
|
|
b |
|
|
MC |
|
|
1= x3 |
1 |
x2 |
+ |
- |
1 |
2 = x1 |
- |
Tc p |
|
MУ |
|
T2 p |
|
|
|
|
|
|
k3 |
k2 |
k1 |
+ +
Работа состоит из двух этапов – подготовительного, выполняемого в домашних условиях, и исследовательского, выполняемого в лаборатории.
Задание для домашней подготовки: определить параметры МР k1,...,k 2 ,
, использовав методику из 5.1, для двух типов стандартных полиномов – Баттерворта и биномиального (их описания даны в лабораторной работе № 2). Значение 0 взять из вариантов, приведенных ниже:
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , рад/с |
5 |
8 |
10 |
12 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
При расчете регулятора учесть, что в исходной системе коэффициент передачи равен единице, а в системе с МР равен 1 (k1 k 3 ) , в силу чего
получаем уравнение связи k1 k 3 1. Для самопроверки: окончательные выражения для параметров МР имеют следующий вид:
19
d 3 T1T2 Tс; |
k 3 |
d1 |
b T 1 |
T 1 d 3 T2 Tc ; |
|||
|
|
|
|
1 |
2 |
T 1 |
|
k1 1 k 3; |
k 2 |
d 2 d 3 b Tc Tc 1 T 1 |
d 3T2 . |
||||
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
Исследовательская часть состоит из следующих этапов.
1. Выполнить анализ свойств исходной системы: получить ПХ по задающему воздействию (с копией экрана), считая выходной переменную 2 , и
определить , tр и частоту колебаний; определить показатель колебательности М, полосу пропускания п и максимум hM max ПХ по возмущению.
2. Для каждого из двух вариантов назначения ХП выполнить анализ динамических свойств системы с МР, получив ПХ по задающему и возмущающему воздействиям и определив , tр, M, п. Для одной из ПХ сделать
копию экрана.
5.3.Содержание отчета
1.Структурная схема исходной системы, численные значения ее параметров, ПФ исходной разомкнутой системы.
2.Полный расчет МР, включая запись матрицы системы, анализ управляемости, определение желаемого ХП и параметров МР.
3.Результаты анализа исходной системы и системы с МР, согласно программе работы, и комментарии к ним. (Учесть, что теоретические значения относительного времени регулирования для систем с ПФ без нулей, имеющих ХП Баттерворта и биномиальный, равны, соответственно, 5.9 и 6.3, а перерегулирование при баттервортовом распределении составляет 7.1%.)
Контрольные вопросы
1.Что такое модальное управление? Что представляет собой МР?
2.Какой матрицей определяются динамические свойства исходной системы? системы с МР?
3.Какую роль в синтезе МР играет свойство управляемости исходной системы и какова роль стандартных полиномов?
20
Содержание |
|
Предисловие ....................................................................................................... |
3 |
Лабораторная работа № 1. Исследование динамических свойств |
|
типовых звеньев САУ во временной и частотной областях .................... |
3 |
Лабораторная работа № 2. Влияние параметров на качество авто- |
|
матических систем ........................................................................................ |
7 |
Лабораторная работа № 3. Методы коррекции систем автоматиче- |
|
ского управления ........................................................................................ |
12 |
Лабораторная работа № 4. Расчет и анализ системы подчиненного |
|
регулирования ............................................................................................. |
16 |
Лабораторная работа № 5. Синтез и исследование систем с мо- |
|
дальным управлением ............................................................................... |
19 |
Моделирование систем управления в Simulink
Электронное учебно-методическое пособие
Редактор О. Р. Крумина
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Подписано в печать 17.10.17. Формат 60×84 1/16.
Гарнитура «Times New Roman». Печ. л. 1,5.
Тираж 2 экз. Заказ 198.
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
21