курсовая работа / raschet_sistemy_regulirovaniya_skorosti

Пункт 1: «Вывод уравнений. Определение численных значений постоянных времени и коэффициентов усиления

Принципиальная электрическая схема системы регулирования скорости:

(Ку)

С

Нагрузка

R_ЯГ

R_ЯД

М_Г

L_l

(К_Д, Т_ЭМ)

U_S

R_L

(К_l, Т_l)

С

В

R_ЯД



R_ЯГ

ывод уравнений. Определение числовых значений постоянных времени и коэффициентов усиления для двигателя постоянного тока.

M_C

U_Г

Вычитаем из системы (4) систему (2) получаем следующее:

Выражаем из первого уравнения:

Из второго уравнения получаем:

и с учётом ;

, где

В результате преобразования Лапласа получаем:

Передаточная функция генератора без нагрузки

Подставив выражение для в выражение для обмотки возбуждения получим:

Передаточные функции для инерционно-форсирующего звена

Исходные данные:

С

R₀ = 4000 Oм, R = 400000 Oм C=1 мкФ

R₀

R

U_ВХ

U_ВЫХ

Пункт: 2

Построить структурную схему системы регулирования скорости с указанием передаточных функций звеньев

Пункт 3

Определить передаточную функцию замкнутой системы относительно регулируемой координаты по команде т.е. по напряжению U₀

Пункт 4

Определите передаточную функцию для ошибки (отклонения) регулируемой величины от заданного задания (по возмущению);

Пункт 5

Определить коэффициент усиления системы и коэффициент усиления электронного усилителя по заданным условиям точности в установившемся режиме по заданной статической ошибке.

Пункт 6

Определить для систем регулирования скорости, какое напряжение нужно установить на потенциометре, чтобы заданная скорость вращения была n = 600 об/мин. Сравнить величины изменения скорости вращения ∆n относительно заданного значения n_о для регулируемого двигателя при приложении к его валу момента сопротивления Мс = 2000 нм

Таким образом начальные данные будут состоять из:

М_С = 2000 Нм и n=600 об/мин. Если ранее было рассчитано при n=750 об/мин, то теперь поменяв значение на n = 600 об/мин, мы рассчитаем значение коэффициента с учётом внесённых изменений:

где

«ω – Мс»

В регулируемой системе:

В нерегулируемой системе:

Пункт: 7

Провести Д – разбиение по общему коэффициенту усиления. Сделать разметку Д – областей, построив с этой целью годограф Михайлова для одной из точек Д – областей. Определить критический коэффициент усиления и сравнить его с коэффициентом усиления, найденным в пункте 6.

Зададим Т < 0,05

Зададим Т_Р = 2с

Т_Г = 1с

Т_ЭМУ = 0,5с

где Р = jω

ω	U	V
0	-1	0
,53	0	- 1,7
1,8	10,34	0
∞	∞	∞

-1, 10,34 – критические точки

Краз = 0

Пункт: 8

Построить логарифмические характеристики разомкнутой системы и сделать вывод об устойчивости замкнутой системы по критерию Найквиста – Михайлова.

Пункт: 9

Провести синтез пассивного корректирующего устройства методом логарифмических амплитудных характеристик (ЛАХ). Определить численные значения параметров коррекции. Выбрать место включения корректирующего устройства.

Из имеющихся интегро-дифференцирующих звеньев выберем подходящий нам.

Проведем расчеты:

Пункт: 13

Определить основные показатели качества процесса регулирования: динамическую ошибку χ_д, быстродействие Т_рег.

Основные показатели качества процесса регулирования:

Динамическую ошибка χ_д = 30%

Быстродействие Т_рег = 1сек

Пункт: 14

Оценить качественно влияние не учтенных в расчете факторов:

• несимметричность характеристики электронного усилителя,

• изменение нагрузки М_С,

• изменение коэффициентов усиления усилителей,

• нагрев сопротивлений.

Сделать общий вывод о работоспособности системы.

Несимметричность характеристик электронного устройства может играть, как положительную, так и отрицательную роль. Если коэффициент усилителя дальше в области положительных сигналов, то в момент прихода положительных сигналов ошибка системы уменьшается. Если не дальше в области отрицательных входных сигналов, то ошибка увеличивается.

Изменение М_С влечет за собой изменение установившегося значения , с увеличением нагрузки М_С,  возрастает и, наоборот, с уменьшением М_С,  увеличивается.

Нагрев сопротивлений приводит к изменению коэффициента усиления всей системы.

Изменение постоянных времени приводит к изменению вида L_НС(). Например, при сдвиге _ср влево, время переходного процесса увеличивается и наоборот.

Пункт: 15

Осуществить переход от структурной схемы системы к нормальной форме и исследовать управляемость и наблюдаемость скорректированной системы. Сделать выводы о применимости частотного метода для анализа и синтеза системы.

Система z^*=A^*z¹+B^*и называется полноуправляемой, если она, ни каким не особым преобразованием z = Тz^* она не может быть приведена к виду:

Наблюдаемость V=(С^Т, А^ТС^Т, …, (А^Т)^N-1С^Т). Исходная система z^*=A^*z¹+B^* будет полностью наблюдаема если ранг матрицы будет равен n.

Управляемость y=(B^Т, АB, …, А^N-1B). Исходная система z^*=A^*z¹+B^* является полноуправляемой если ранг матрицы управляемости равен n.

Управляемость

Наблюдаемость:

Список литературы.

1. Васильев Д.В., Чуич В.Г. Системы автоматического регулирования. М., Высшая школа, 1967г.

2. Ахметгалиев Н.Н. и др. Экспериментальные методы исследования систем автоматического регулирования. Казань: КАИ, 1978г.

3. Воронов А.А. Основы теорем автоматического регулирования. 41-М.-А., Энергия, 1985г.

4. Бесекерский В.А. и др. Сборник задач по теории автоматического регулирования.

М, Наука, 1965г.