Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовая работа / issledovanie_sistemy_avtomaticheskogo_regulirovaniya_skorost.doc
Скачиваний:
76
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
2.69 Mб
Скачать

3.3 Структурная схема и передаточная функция системы.

Составим структурную схему на основе функциональной схемы (рисунок 2) и полученных передаточных функций функциональных звеньев. Структурная схема в численном виде представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Структурная схема системы в численном виде.

Необходимо структурную схему привести к виду удобному для определения передаточных функций замкнутой и разомкнутой систем. Для этого проводится ряд преобразований, предусмотренный теорией автоматического регулирования.

Обобщённая структурная схема системы представлена на рисунке 4.

Рисунок 4

Передаточная функция разомкнутой системы W(p):

где .

После подстановки рассчитанных числовых параметров системы в W(p) получим:

По передаточной функции разомкнутой системы определим передаточную функцию замкнутой системы:

,

где А(р)- числитель передаточной функции разомкнутой системы,

В(р)- знаменатель передаточной функции разомкнутой системы,

С(р)-характеристический полином замкнутой системы,

отсюда

Тогда передаточная функция замкнутой системы в численном виде имеет следующий вид:

В этой главе исследуемая система была описана математической моделью, были получены передаточные функции для разомкнутой и для замкнутой системы.

4 Расчет настроек регулятора.

4.1 Построение логарифмических характеристик без учёта настроек регулятора.

Первым этапом является построение ЛАХ и ЛФХ системы по передаточной функции без учёта настроек регулятора.

Передаточная функция разомкнутой системы без учета параметров регулятора будет иметь следующий вид:

В данной формуле нам известны все параметры. Перепишем её в числовом виде:

Для построения ЛАХ системы нам необходимо определить характеристические точки L1(1), ω1, ω2, где ω1, и ω2 – частоты сопряжения:

,

,

,

где , откудаи, следовательно

.

Этих точек нам будет достаточно для построения ЛАХ.

Строим низкочастотный участок ЛАХ. Он должен проходить через точку L1(1) и иметь наклон 0дБ/дек, так как система статическая (нет интегрирующих звеньев).

Начиная с частоты ω2, наклон линии увеличится на -40дБ/дек, что происходит из-за того, что начинают сказываться свойства колебательного звена.

На частоте ω1 происходит излом ещё на -20дБ/дек из-за того, что фильтр начинает оказывать на систему своё воздействие. Наклон ЛАХ становится равным -60 дБ/дек.

Уравнение для построения ЛФХ будет иметь вид:

.

По этому выражению рассчитаем таблицу для построения ЛФХ:

Таблица 4

частота

градусы

0,1

-0,021

1

-0,213

2

-0,426

3

-0,639

4

-0,852

7

-1,491

10

-2,131

20

-4,266

30

-6,410

40

-8,569

70

-15,214

100

-22,428

200

-131,461

300

-210,822

400

-223,504

1000

-249,203

2000

-259,363

3000

-262,877

4000

-264,649

7000

-266,938

10000

-267,856

Видно, что при ,.

По таблице строим ЛФХ. Графики ЛАХ и ЛФХ системы без учёта настроек регулятора показаны на рисунке 5 и обозначены L1(ω) и φ1(ω) соответственно.

На этом первый этап закончен.