Оглавление

1. Область применения проектируемой системы . . . . .

2. Анализ исходных данных . . . . . . . . .

3. Функциональная схема САР . . . . . . . .

4. Анализ действующих на систему возмущающих воздействий, анализ их влияния на статические характеристики САР . . . . .

5. Принцип работы системы . . . . . . . . .

6. Классификация САР . . . . . . . . .

7. Позвенное аналитическое описание процессов в САУ.

Дифференциальные уравнения и ПФ звеньев САУ . . . .

8. Структурная схема САР . . . . . . . . .

9. Передаточные функции системы . . . . . . .

– – ПФ замкнутой системы по задающему воздействию

– – ПФ замкнутой системы по возмущающему воздействию

– – ПФ замкнутой системы по ошибке

– – ПФ разомкнутой системы

– – ПФ разомкнутой системы по возмущению

10. Уравнения динамики замкнутой САР разрешенные относительно регулируемой величины, относительно ошибки регулирования . .

11. Структурная устойчивость САР . . . . . . .

12. Коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии . . .

13. Расчет численного значения незаданного в исходных данных коэффициента усиления звена САУ . . . . . . . . .

14. Анализ динамической устойчивости САР . . . . . .

• Критерий Рауса

• Критерий Гурвица

• Критерий Михайлова

• Критерий Найквиста

15. D- разбиение в плоскости одного варьируемого параметра (коэффициента усиления) . . . . . . . . . . .

16. Синтез последовательного корректирующего звена методом ЛЧХ . .

17. Синтез принципиальной схемы корректирующего звена . . .

18. Построение ПП по методу Солодовникова В.В. . . . . .

19. Оценка основных показателей качества регулирования и устойчивости скорректированной системы . . . . . . . .

20. Область устойчивости в плоскости коэффициента усиления разомкнутой скорректированной системы . . . . . . . .

21. Анализ достигнутых в скорректированной системе показателей качества регулирования . . . . . . . . . . .

22. Достоинства и недостатки системы, пути их устранения . . .

23. Способы настройки САР . . . . . . . . .

Исходные данные

1. Частота вращения ДПТ [об/мин] – 2800

2. Коэффициент передачи ДПТ по регулирующему воздействию [об/мин∙В] – 22,0

3. Электромеханическая постоянная времени ДПТ [c] – 0,2

4. Коэффициент передачи ЭМУ – 20

5. Постоянная времени короткозамкнутой цепи ЭМУ [c] – 0,09

6. Постоянная времени цепи управления ЭМУ [c] – 0,015

7. –

8. –

9. Коэффициент передачи редуктора – 0,7

10. Постоянная времени якоря ДПТ [с] – 0,04

11. Коэффициент передачи ДПТ по возмущающему воздействию [об/мин∙кгм] – 7,0

12. –

13. –

14. –

15. –

16. –

17. –

Численные значения оценок

1. –

2. –

3. –

4. Максимальная скорость слежения [град/сек] – 8,0

5. Максимальное ускорение сигнала управления [град/сек²] – 0,6

6. Максимальная ошибка слежения [угл.мин] – 3,0

Численные значения показателей качества

1. Время регулирования [с] – 0,7

2. –

3. Показатель колебательности – 1,3

4. –

5. Закон изменения возмущающего воздействия – 1(t)

Область применения проектируемой системы.

Следящая система управления зеркалом телескопа может быть применена как по прямому назначению, вытекающему из названия, так и в других механизмах и отраслях. Например, указанная система слежения может быть применена как исполнительный механизм для поворота рефлектора параболической антенны телевизионных центров или радиотелескопа, локатора; как исполнительный механизм в рулевых устройствах (например судовых) и в других областях, где требуется отрабатывать угловые перемещения.

Анализ исходных данных

В исходных данных заданы все параметры для составления передаточной функции ДПТ. Электромашинный усилитель, очевидно, будет представлен как идеальное безинерционное звено, т.к. задан только его коэффициент передачи. Поскольку в исходных данных не задана добротность системы по скорости, то она будет определяться исходя из максимальной скорости слежения и максимальной ошибки слежения. Следует также отметить, что одним из показателей качества системы задан показатель колебательности, поэтому построение запретной области для ЛФЧХ будет производиться по  - кривым.

Анализ действующих на систему возмущающих воздействий и их влияния на статические характеристики сар

Основное возмущающее воздействие в данной системе – момент сопротивления на валу ДПТ, т.е. при увеличении нагрузки на ДПТ происходит снижение частоты вращения вала двигателя.

n⁰

n_xx⁰

I_в = const

U_я = const

M⁰

К второстепенным возмущающим воздействиям можно отнести следующие факторы. Изменение температуры, приводящее к изменению сопротивления обмоток возбуждения, а следовательно и изменению возбуждающего магнитного потока, что вызывает изменение частоты вращения ДПТ. Это же изменение температуры вызывает изменение коэффициента усиления электронного усилителя. Изменение частоты вращения асинхронного двигателя ЭМУ приводит к изменению напряжения в якорной цепи ДПТ, а следовательно, к изменению частоты вращения ДПТ. Изменение значения возбуждающего сельсинную пару напряжения вызывает соответствующее изменение коэффициента передачи сельсина.

Принцип работы системы

При повороте ротора сельсина датчика, он выходит из согласования с ротором сельсина приёмника, а следовательно увеличивается напряжение на выходе сельсина приемника. Это напряжение усиливается электронным усилителем и подается на обмотку возбуждения ЭМУ, таким образом увеличивается поток возбуждения ЭМУ. Это увеличение приводит к росту напряжения, вырабатываемого ЭМУ, а следовательно и к росту напряжения на ДПТ. Вследствии этого двигатель приходит в движение и отрабатывает через редуктор управляющее воздействие в соответствии с уравнением замыкания системы. Таким образом редуктор поворачивает ротор сельсина приёмника и тот вновь приходит в согласованное состояние с ротором сельсина датчика.