Содержание.

Задание………………………………………………………………………………………………….2

Введение………………………………………………………………………………………………...4

1. Построение структурной схемы нескорректированной системы и определение передаточных функций её звеньев…………………………………………………………………………………5

2. Оценка точности и анализ качества исходной системы....……………………………………….7

3. Построение желаемой ЛАЧХ и определение желаемых передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы. Оценка показателей качества желаемой системы …...…………………...10

4. Синтез последовательного корректирующего устройства…………………..………………….15

5. Реализация корректирующего устройства в виде аналогового и цифрового регуляторов……17

6. Оценка точности и качества скорректированной системы с учётом ограничений выходного сигнала регулятора путём моделирования………………………………………………………..21

7. Построение и описание функциональной схемы скорректированной системы……………….24

Заключение……………………………………………………………………………………………...26

Библиографический список использованной литературы…………………………………………...27

Приложение……………………………………………………………………………………………..28

Задание. Задание 5. Вариант 3.

На электрических станциях при производстве электроэнергии предъявляют определённые требования к стабильности частоты f генерируемой ЭДС. Частота f однозначно определяется угловой скоростью w рабочего колеса гидротурбины. В связи с этим гидротурбины на электростанциях оснащают САР угловой скорости. На рисунке 1 показана схема одного из вариантов такой САР.

В данной системе объектом регулирования является гидротурбина 1, регулируемой величиной – угловая скорость w. Она при постоянном расходе воды изменяется в зависимости от нагрузки на валу турбины, т. е. от мощности Р, которая потребляется от генератора 2 (с увеличением мощности угловая скорость снижается, с уменьшением возрастает). Таким образом, мощность Р является внешним возмущающим воздействием на объекте регулирования. Для регулирования угловой скорости предусмотрена заслонка 3, с помощью которой изменяется расход воды через турбину. Он однозначно зависит от вертикального перемещения Х заслонки. Следовательно, перемещение заслонки Х можно рассматривать как регулирующее воздействие объекта регулирования. Угловая скорость w контролируется посредством тахогенератора 4, ЭДС Е которого сравнивается с задающим напряжением U₀. Сигнал рассогласования ΔU через усилитель 5 управляет посредством электродвигателя 6 и редуктора 7 заслонкой 3.

Динамические свойства элементов САР описываются следующей системой уравнений:

- гидротурбина; (1)

E=k_Tw – тахогенератор; (2)

ΔU=U₀-E – сравнивающий орган; (3)

U=k_yΔU – электронный усилитель; (4)

- электродвигатель совместно с редуктором и заслонкой. (5)

Рис 1. Схема САР угловой скорости рабочего колеса гидротурбины.

Таблица1.

Вариант	Т0	k0	k1	kт	kу	Р	ТМ	ТЯ	kэ	v	δ
	c					кВт	с	с		%	%
3	0,11	6	0,016	1,0	90	-70	0,018	0,003	0,02	1,0	15

Физический смысл переменных, входящих в уравнения, отражён в описании схемы САР. Параметры Т₀, Т_м, Т_д, и k₀, k₁, k_T, k_У, k_Э – соответственно постоянные времени и передаточные коэффициенты. Их размерности и значения приведены в табл. 1. Выходной сигнал электронного усилителя ограничен уровнем 110 В. Заданное значение скорости w=30 рад/с.

Результатом курсового проектирования должна быть скорректированная система, параметры которой соответствуют параметрам, приведённым в задании.