Министерство образования Российской федерации

Владимирский государственный университет

Курсовая работа

по дисциплине: “ Теория автоматического управления”

на тему: “ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ”

Вариант 356134

Выполнил:

Проверил:

Владимир 200

План

План 2

1.1 Назначение 3

1.2 Состав САУ 3

1.3 Характеристики системы автоматического управления 5

2 Состав структурной схемы: 6

3 .Передаточные функции звеньев системы 8

4.Передаточные функции системы 14

4.1 ПФ разомкнутой системы по управляющему воздействию 14

Т.к.структура системы с подчиненным регулированием(с вложенными контурами),то преобразование выполним последовательно. 15

5 Синтез корректирующих звеньев 17

Список литературы 26

Приложение

Задание

Выполнить динамический расчет системы автоматического управления. Исходные данные для расчета приведены в следующем разделе.

1.Исходные данные

1. Назначение

Система автоматического управления (далее по тексту САУ, или «система») предназначена для управления перемещением продольным столом фрезерного станка с ЧПУ(координата x).

2. Состав САУ

Блок-схема системы автоматического управления приведена на рис. 1.1, а комбинированная схема силовой части - на рис.1.2САУ построена как система подчиненного регулирования, выполненная по контурам напряжения, скорости, положения.

На рисунках приняты следующие обозначения:

- управляющее воздействие;

- управляемая (регулируемая) координата;

- ошибка системы;

- сигнал задания по управляющему воздействию;

- сигнал главной обратной связи по регулируемой координате;

- сигнал по ошибке;

ЧЭ - чувствительный элемент;

РП - регулятор положения;

У,КЗ - усилитель и корректирующее звено в контуре положения;

РС - регулятор скорости;

РН - регулятор напряжения (вариант - тока);

ТП - транзисторный (тиристорный) преобразователь;

ИД - исполнительный двигатель;

Р1 - механический редуктор силовой;

МП - механическая передача (шариковинтовая передача (ШВП));

Н - нагрузка (стол с деталью);

ТГ - тахогенератор;

Р2 - механический редуктор, приборный;

ДОС - датчик обратной связи;

ВТ - вращающийся трансформатор;

ПФН - преобразователь фаза-напряжение;

,,,- промежуточные координаты (управляющие напряжения соответственно РС, РН, ТП, ИД);

,,- промежуточные координаты, угол поворота соответственно ИД, ШВП, ВТ;

, - выходное напряжение соответственно ТГ и ВТ.

3. Характеристики системы автоматического управления

Параметры исполнительного двигателя:

• мощность двигателя Р, кВт 15

• частота вращений n, об/мин 2500

• напряжение якоря U_я, В 220

• ток якоря I_я, А 6,8

• активное сопротивление якорной цепи R_я, 1,1

• индуктивность якоря L_я, мГн 1,8

момент инерции J_я, кгм² 1,5*10^-3

Тип и параметры тиристорного преобразователя:

• тип управляемый выпрямитель

• частота питания преобразователя F, Гц 50

• число фаз n 1

• напряжение управления U_у, В 5

• выходное сопротивление R_тп, Ом 0,2

• индуктивность L_тп, мГн 1,3

Вид и параметры регуляторов контуров:

• регулятор положения пропорциональный; К=4

• регулятор скорости пропорциональный; К=2

• регулятор напряжения пропорционально-интегральный;

Параметры схемы:

• максимальное перемещение X_max, мм 320

• шаг винта ШВП γ, мм 20

• цена оборота ДОС β, мм 1

• цена импульса Δ, мм 0,001

Параметры управляющего воздействия, динамические характеристики САУ:

• максимальная скорость V_макс, м/мин 15

• кинетическая ошибка δ_к, мм 1,5

• перерегулирование σ, % 30

• время переходного процесса t_пп, с 0,09

• число перерегулирования n 3

Параметры нелинейного элемента :

-вид НЭ рис.1.3

-а 0,3

-В -

-К 2,0