- •Введение
- •1 Анализ линейной системы автоматического регулирования
- •1.1 Преобразование структурной схемы и определение передаточных функций системы
- •1.2 Исследование системы на устойчивость по критерию Гурвица
- •1.2 Исследование системы на устойчивость по критерию Михайлова
- •1.3 Исследование системы на устойчивость по критерию Найквиста
- •1.4 Определение устойчивости системы по логарифмическим частотным характеристикам
- •2 Синтез линейной системы автоматического регулирования по логарифмическим частотным характеристикам
- •2.1 Построение лачх исходной системы
- •2.2 Построение желаемой лачх
- •2.3 Проверка запаса устойчивости по фазе скорректированной системы
- •2.4 Передаточная функция разомкнутой скорректированной системы
- •2.5 Построение лачх последовательного корректирующего устройства
- •2.6 Передаточная функция корректирующего устройства
- •3 Расчет переходного процесса скорректированной системы
- •3.1 Определение передаточной функции замкнутой скорректированной системы
- •3.2 Расчет вещественной характеристики замкнутой системы
- •3.3 Расчет переходного процесса методом трапеций
- •3.4 Оценка качества переходного процесса
- •4 Выбор схемы и расчет параметров корректирующего устройства
- •4.1 Выбор схемы корректирующего устройства
- •4.2 Принципиальная схема корректирующего устройства
- •4.3 Расчет параметров корректирующего устройства
- •Заключение
- •Библиографический список
2.4 Передаточная функция разомкнутой скорректированной системы
Звенья, которые входят в скорректированную систему, определяем, как и при составлении фазовой частотной характеристики (п.2.3), по изменению наклона ЛАЧХ.
Тогда передаточная функция разомкнутой скорректированной системы представится в виде
. (29)
2.5 Построение лачх последовательного корректирующего устройства
Построим ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства путем графического вычитания ЛАЧХ исходной системыиз желаемой ЛАЧХ(Рисунок 9)
. (30)
Рисунок 9 – Построение ЛАЧХ корректирующего устройства
2.6 Передаточная функция корректирующего устройства
По ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства составляем его передаточную функцию таким же способом, как для разомкнутой системы.
Передаточная функция последовательного корректирующего устройства имеет вид
. (31)
Исходя из ранее найденных значений отметим частоты излома ЛАЧХ корректирующего устройства:
.
Для частот излома найдем соответствующие им постоянные времени корректирующего устройства по формуле
. (32)
Подставив численные значения, получим
.
По найденным значениям получим окончательный вид передаточной функции корректирующего устройства
. (33)
3 Расчет переходного процесса скорректированной системы
3.1 Определение передаточной функции замкнутой скорректированной системы
Для определения вещественной частотной характеристики аналитическим способом запишем выражение передаточной функции замкнутой скорректированной системы по формуле
, (34)
где ‑ передаточная функция разомкнутой скорректированной системы.
Преобразовав выражение, получим
. (35)
Подставив численные значения в данную формулу, получим окончательный вид для передаточной функции замкнутой скорректированной системы
. (36)
3.2 Расчет вещественной характеристики замкнутой системы
Подстановкой в передаточную функцию замкнутой скорректированной системы получают частотную передаточную функцию и затем выделяют из нее вещественную часть по методике, описанной в п. 1.3.
Частотная передаточная функция замкнутой скорректированной системы имеет вид
, (37)
где ;
;
;
.
Запишем вещественную часть частотной передаточной функции
. (38)
По полученному выражению рассчитывают , изменяя частоту отдо значения, при котором, результаты вычислений заносим в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчет вещественной частотной характеристики
w |
U1(w) |
U2(w) |
V1(w) |
V2(w) |
P(w) |
0 |
7,95 |
7,95 |
0 |
0 |
1 |
1 |
7,95 |
7,924 |
0 |
0,99986 |
0,987558 |
2 |
7,95 |
7,846003 |
0 |
1,99888 |
0,951498 |
3 |
7,95 |
7,716016 |
0 |
2,99622 |
0,895322 |
4 |
7,95 |
7,534051 |
0 |
3,99104 |
0,823985 |
5 |
7,95 |
7,300125 |
0 |
4,9825 |
0,742936 |
6 |
7,95 |
7,014259 |
0 |
5,96976 |
0,657293 |
7 |
7,95 |
6,67648 |
0 |
6,95198 |
0,571312 |
8 |
7,95 |
6,286819 |
0 |
7,92832 |
0,488172 |
9 |
7,95 |
5,845312 |
0 |
8,89794 |
0,410004 |
10 |
7,95 |
5,352 |
0 |
9,86 |
0,338052 |
11 |
7,95 |
4,806928 |
0 |
10,81366 |
0,272883 |
12 |
7,95 |
4,210147 |
0 |
11,75808 |
0,214586 |
13 |
7,95 |
3,561712 |
0 |
12,69242 |
0,162936 |
14 |
7,95 |
2,861683 |
0 |
13,61584 |
0,117524 |
15 |
7,95 |
2,110125 |
0 |
14,5275 |
0,077844 |
20 |
7,95 |
-2,418 |
0 |
18,88 |
-0,05306 |
25 |
7,95 |
-8,22188 |
0 |
22,8125 |
-0,11116 |
30 |
7,95 |
-15,288 |
0 |
26,22 |
-0,13193 |
35 |
7,95 |
-23,5999 |
0 |
28,9975 |
-0,13422 |
40 |
7,95 |
-33,138 |
0 |
31,04 |
-0,12779 |
45 |
7,95 |
-43,8799 |
0 |
32,2425 |
-0,11765 |
50 |
7,95 |
-55,8 |
0 |
32,5 |
-0,10638 |
55 |
7,95 |
-68,8699 |
0 |
31,7075 |
-0,09525 |
60 |
7,95 |
-83,058 |
0 |
29,76 |
-0,08483 |
65 |
7,95 |
-98,3299 |
0 |
26,5525 |
-0,07536 |
70 |
7,95 |
-114,648 |
0 |
21,98 |
-0,06688 |
75 |
7,95 |
-131,972 |
0 |
15,9375 |
-0,05937 |
80 |
7,95 |
-150,258 |
0 |
8,32 |
-0,05275 |
85 |
7,95 |
-169,46 |
0 |
-0,9775 |
-0,04691 |
90 |
7,95 |
-189,528 |
0 |
-12,06 |
-0,04178 |
95 |
7,95 |
-210,41 |
0 |
-25,0325 |
-0,03726 |
100 |
7,95 |
-232,05 |
0 |
-40 |
-0,03327 |
По результатам вычислений построим график вещественной характеристики замкнутой скорректированной САР (рисунок 10).
Рисунок 10 – Вещественная частотная характеристика замкнутой системы