МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра САУ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Технические средства систем управления»

Тема: Проектирование следящей системы

Вариант 2

Студент гр.0494		Томозов Г. Н.
Преподаватель		Кузнецов В.Е.

Санкт-Петербург

2024

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студент: Томозов Глеб Николаевич

Группа: 0494

Тема курсовой работы: Проектирование следящей системы

Исходные данные:

Jн	Мн	ω0max	ε0max	Θд	Род тока	Двигатель	УМ
кгм2	Нм	град/с	град/с2	Град	=	тип	тип
40	20	60	50	0.4	=	СЛ	ШИП

Требуется спроектировать следящую систему в соответствии со следующими техническими условиями работы:

1. Параметры механической нагрузки на выходной оси следящей системы: – момент инерции J_H ; – статический момент M_H.

2. Род тока электрического исполнительного двигателя: – постоянный;– переменный.

3. Характер изменения управляющего воздействия на входной оси следящей системы: – гармонический (синусоидальный); – ступенчатый.

4. При работе следящей системы в режиме отработки синусоидального задания (например, при компенсации качки) вида необходимо обеспечить точность слежения с динамической ошибкой, не превышающей ϴ_д, где ϴ_imax – амплитуда задающего воздействия; ɷ_i – круговая частота задающего воздействия.

5. При работе следящей системы в режиме отработки ступенчатого воздействия :

где –g _i уровень задающего воздействия, необходимо обеспечить максимальную скорость отработки ɷ_Нmax и максимальное ускорение отработки ε_Нmax

Предполагаемый объем пояснительной записки:

Не менее 20 страниц.

Дата выдачи задания:

Дата сдачи:

Дата защиты:

Студент гр.0494		Томозов Г.Н.
Преподаватель		Кузнецов В.Е.

Оглавление

Задание на курсовую работу 6

1. Функциональная схема следящей системы 7

4. ВЫБОР И РАСЧЕТ ДЕМОДУЛЯТОРА 15

5. ВЫБОР И РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ 18

6. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛАХ И ЛФХ 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27

Введение

Основной целью данной курсовой работы является изучение следящей системы, изучение принципов работы ее составных элементов и расчет ее элементной базы, исходя из того, что основные требования, применяемые к этой системе, известны. Структурная схема системы представлена ниже, на рис. 1. Очевидно, что при проектировании системы необходимо стремиться к ограничению количества используемых источников питания, типов элементов и номиналов выбранных элементов (которые, в свою очередь, должны быть физически существующими – взятыми не из воздуха), что, в свою очередь, влияет на рациональное построение электрической схемы.

Выбор величины напряжения источников питания и номиналов элементов следует производить в соответствии с используемыми на практике шкалами стандартных напряжений и типовыми рядами номиналов элементов, согласно ГОСТ 18275–72.

Для питания силовых цепей, включающих исполнительные двигатели, и схем системы управления следящей системой используются независимые источники напряжения. Для питания датчиков переменного тока обычно используется отдельная сеть (высокочастотная) переменного тока.

Для питания отдельных элементов электрической схемы управления используются вторичные источники напряжения, часть из которых стабилизируется.

Задание на курсовую работу

Требуется спроектировать следящую систему в соответствии со следующими техническими условиями работы:

1. Параметры механической нагрузки на выходной оси следящей системы

- момент инерции

- статический момент

2. Род тока электрического исполнительного двигателя

- постоянный

3. Характер изменения управляющей величины на входной оси следящей системы

- гармонический (синусоидальный)

4. Динамическая ошибка:

5. Тип двигателя: СЛ

6. Тип преобразователя: ШИП

7. Частота и ускорение:

1. Функциональная схема следящей системы

Существует множество следящих систем, отличающихся по принципу действия, структуре, набору элементов, принципу управления исполнительным двигателем, роду источников питания и т. д.

В соответствии с заданием к курсовому проекту составляется функциональная схема системы. В зависимости от типа исполнительных устройств в маломощных системах применяются, главным образом, полупроводниковые усилители переменного и постоянного тока. В ряде систем (например, общепромышленного использования) могут применяться тиристорные преобразователи.

В качестве чувствительных элементов в следящих системах могут применяться индуктивные, индукционные, потенциометрические, фотоэлектрические, емкостные и другие датчики. В курсовом проекте предполагается использование синусно-косинусных вращающихся трансформаторов.

Функциональная схема проектируемой следящей системы, изображенная на рис. 1

Рисунок 1 Функциональная схема проектируемой следящей системы

Пр – преобразователь (модулятор или демодулятор)

У – предварительный усилитель

УПУ – усилительно преобразовательное устройство (усилитель мощности)

Дв – двигатель

Р – редуктор

Н – нагрузка

ЧЭ – чувствительный элемент (датчик обратной связи по положению), включающий в себя пару датчик–приемник (Д–П)