Задание
Курсовая работа включает в себя:
Предварительный расчет САУ:
выбор компонентов и составление расчетной структурной схемы объекта регулирования с включением в нее регулирующих органов, датчиков, измерительных преобразователей, модели возмущения и с учетом нелинейной статической характеристики одного из устройств системы;
расчет ПФ регуляторов и коэффициентов усиления, обеспечивающих требуемую точность, устойчивость и грубость системы.
Компьютерное моделирование локальной системы, исследование ее динамических свойств при входных управляющих и возмущающих воздействиях, оценка влияния малых изменений параметров объекта регулирования относительно расчетных значений и уточнение параметров настроек корректирующего устройства («вторичная» оптимизация ЛСУ).
Рассчитанная СС должна быть устойчивой, грубой, обеспечивать оптимальную динамику (колебательность, перерегулирование, время регулирования) и воспроизводить задающее воздействие с ошибкой, не превышающей заданной, при заданных ограничениях на входной сигнал. Значение максимальной допустимой ошибки и ограничения на входное воздействие приведены в таблице 1.
Таблица 1.
|
|
|
|
30 |
30 |
30 |
3 |
Выбор компонентов и составление рассчетной структурной схемы
Следящая система (рисунок 1) может быть реализована двумя способами:
регуляторы всех контуров реализуются в дискретном виде;
внутренние контуры скорости и тока реализуются в аналоговом виде, внешний контур – с помощью цифровой схемы.
К достоинствам первого способа можно отнести возможность удешевления системы, за счет реализации всех регуляторов на базе одного цифрового контроллера; а также традиционные плюсы цифровых систем, такие как помехоустойчивость, параметрическая стабильность, гибкость, надежность при эксплуатации. Недостатками являются: необходимость использования ЦАП/АЦП и согласующих устройств(стоимость которых может превышать стоимость аналоговых регуляторов), усложнение расчетов, приближенность решения и иногда невозможность реализации дискретного регулятора, обеспечивающего желаемую динамику.
При реализации системы вторым способом положительным моментов является то, что аналоговая часть (ТП, ИД, РС, РТ) часто поставляется в едином блоке, что значительно упрощает и ускоряет процесс разработки, и, возможно, уменьшает стоимость готовой системы. Внешний контур можно реализовать с использованием всего одного ЦАП, если задающий сигнал датчик углового положения будут цифровыми. Второй способ хорошо сочетает полезные свойства аналоговых и цифровых систем при балансе цены.
Выбор того или иного способа зависит от конкретной задачи, в данной работе будет использоваться второй вариант.