3

Министерство образования РФ

Филиал Санкт-Петербургского государственного морского технического университета

СЕВМАШВТУЗ

Факультет: « Кораблестроение и океанотехника»

Кафедра № 11

«Автоматика и управление в технических системах»

Курсовой проект

по дисциплине: «Теория автоматического управления»

Тема:

«Следящая система управления зеркалом телескопа»

Преподаватель: Манойленко А. Н.

Вариант: 3.3

Студент: Гуляев А. Е.

Группа: 1333

Северодвинск

2003

Введение.

Вопросы автоматического регулирования и управления развиваются в последнее время чрезвычайно быстро. Вследствие этого специалисты различных профилей все чаще сталкиваются с необходимостью использования в своей научной и практической деятельности теории и методов проектирования, создания и эксплуатации систем регулирования и управления.

Часто при создании систем возникают проблемы с обеспечением устойчивости работы и точности работы и точности регулирования, или получают вообще неработоспособную систему. Специалист в области автоматики должен уметь проанализировать работу системы и обеспечить ее коррекцию таким образом, чтобы САР удовлетворяла всем предъявленным к ней условиям устойчивости и качества регулирования. Поэтому анализ и синтез автоматических систем – неотъемлемая часть тематики курсового и дипломного проектирования.

Задачей данной курсовой работы является введение в основы проектирования системы автоматического регулирования. На рассмотрение представлена следящая система управления зеркалом телескопа. В процессе проектирования следует оценить по критериям устойчивости динамическую устойчивость САР и методом Солодовникова определить ее основные показательные качества. Если показатели качества и устойчивости не будут удовлетворять заданным, то необходимо обеспечить коррекцию системы. Для этого следует синтезировать корректирующее устройство, при введении которого в исходную САР будут улучшены ее показатели. Если в скорректированной САР показатели качества регулирования и устойчивости будут удовлетворять заданным, то задачу синтеза системы можно будет считать завершенной, в противном случае, необходимо выполнить дополнительную коррекцию САР.

1. Области применения следящих систем.

Большой класс автоматических систем образуют системы, в которых управляемая величина должна изменяться по произвольному закону или в зависимости от какой-либо иной физической величины. Такие автоматические системы можно назвать системами зависимого управления.

Если регулируемая величина характеризует собой положение (например: угол поворота), то такие системы обычно называют следящими системами.

Следящая система все время работает на уничтожение рассогласования между входной и выходной переменными,

 = _вх - _вых

решая таким образом, задачу воспроизведения на выходе _вых произвольно задаваемой на входе величины _вх.

Такая система позволяет при незначительной мощности на входе управлять любыми мощными или тяжелыми объектами, то есть небольшое усилие, прикладываемое к задатчику, управляет источником энергии, который изменяет угловое положение нагрузки. Следовательно, следящая система представляет собой усилитель мощности.

Очень часто следящие системы с электрической обратной связью (механический вал обратной связи заменяется реостатной связью на постоянном токе или сельсинной обратной связью на переменном токе) применяются для дистанционного управления самыми разнообразными объектами, а также для телеуправления.

Телеуправление применяется, когда пульт управления относится на большие расстояния. Он может быть неподвижным, а управляемый объект может перемещаться в пространстве. В этом случае между задатчиком величины помещаемым на пульте управления, и входом следящей системы вводится радиолиния или другая линия связи.

Следящие системы бывают электромеханическими, электрогидравлическими, и чисто гидравлическими или пневматическими, в зависимости от вида примененных в них усилительных устройств.

Входная и выходная величины следящей системы могут быть не только механическими, но и иметь любую физическую природу. В соответствии с этим конструкции могут быть весьма разнообразными. Следящие системы, у которых входная и выходная величины представляют собой механические перемещения (вращения), иногда называются сервомеханическими.

Поп принципу следящей системы работают многие системы управления различными объектами, например, телескопа, радиолокационной антенны, зенитного орудия, турели самолетного пулемета, и т. д. . Часто следящая система применяется как расчетное устройство, производящее математические операции (умножение, деление, интегрирование), как усилитель с отрицательной обратной связью, радиокомпас, радиодальномер и т. п. .

В настоящее время во многих областях техники существует необозримое количество самых разнообразных систем автоматического управления, использующих принцип следящих систем. Он применяется почти везде, где нужно добиться высокой точности и надежности автоматического регулирования.