№ документа

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1 Составление технического задания 4

1.1 Описание структурной схемы 4

1.2 Технические данные 4

2 Выбор элементной базы 6

2.1 Выбор микроконтроллера 6

2.2 Выбор реверсивного двигателя 7

2.3 Выбор трала 7

2.4 Выбор датчика заполнения 8

3 Расчет датчика обратной связи 9

4 Расчет передаточной функции САУ. Определение устойчивости

системы. Определение показателей качества систем 11

5 Построение ЛАЧХ системы и её анализ 16

6 Построение ЖЛАЧХ, ЛАЧХ корректирующего устройства 18

7 Расчет корректирующего устройства 22

7.1 Расчет аналогового корректирующего устройства 22

7.2 Расчет дискретного корректирующего устройства 23

Заключение 27

Список использованных источников 28

ВВЕДЕНИЕ

Системы автоматического управления создаются для того, чтобы автоматически, без непосредственного участия человека поддерживать необходимый режим работы различных обслуживаемых этими автоматами объектов. Системы автоматического управления самостоятельно, без вмешательства извне либо поддерживают постоянной, либо изменяют по заранее заданному закону одну или несколько физических величин, характеризующих процессы, происходящие в обслуживаемых объектах, или же сами определяют в зависимости от ряда условий нужный или оптимальный закон управления объектом.

Управляемый процесс может определяться рядом параметров и их соотношениями. В простых случаях управляемый процесс может достаточно полно определяться одним параметром (координатой). Системы для управления такими процессами носят название локальных систем автоматики – это системы автоматики, предназначенные для решения одной функциональной задачи, для управления одним устройством или для управления или сигнализации одного параметра.

Целью данного курсового проекта является разработка локальной системы автоматического управления рыболовным тралом.

1Составление технического задания

1.1 Описание структурной схемы

САУ рыболовным тралом состоит из микроконтроллера (МК), реверсивного двигателя(РД), трала, датчика наполнения, и возмущающего воздействия – течения (Теч). Структурная схема системы изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема системы

Управление в системе происходит следующим образом. Сигнал с микроконтроллера поступает на реверсивный двигатель, который опускает трал на заданную глубину, и останавливает его до тех пор, пока датчик наполнения не подаст сигнал о наполнении трала до определенного (заранее заданного) состояния, после чего микроконтроллер подают сигнал на реверсивный двигатель, и он поднимает заполненный трал.

1.2 Технические данные

• скорость течения 1м/с;

• потребляемая мощность 220 Вт;

• мощность двигателя 10 Вт;

• количество оборотов 185об/мин;

• Атмосферное давление до 1425 мм.рт.ст;

• Глубина погружения 1800м;

• Температура эксплуатации 5 60 ;

2 Выбор элементной базы

2.1 Выбор микроконтроллера

Выбран однокристальный микроконтроллер серии КР1878ВЕ1. Это восьмиразрядный МК, имеющий фиксированный набор команд (52 команды), совместимую с системой команд ЭВМ. Микроконтроллер предназначен для использования в системах управления, работающих в масштабе реального времени. Микроконтроллер малым количеством внешних выводов, низким током потребления, высокой производительностью, наличием энергозависимой памяти данных и возможностью многократного перепрограммирования памяти команд.

Технические данные микроконтроллера КР1878ВЕ1:

- напряжение питания, В 5;

- разрядность команд 8;

- система команд 52;

- объем памяти, Кбайт 64;

- прерываний 7;

- время реакции на прерывание, такты 4;

- время выполнения любой команды (при частоте 250 мГц), нсек 250;

- максимальный потребляемый ток, мА 25;

- максимальная потребляемая мощность, Вт 1,2.

Передаточная функция микроконтроллера:

Входы и выходы микроконтроллера аналоговые с дискретностью 8 бит ÷ ÷256, при напряжении 0 ÷ 5 вольт на входах и выходах, микроконтроллер выдает разрешение 0,02 В, что позволяет судить о его практической линейности по входам и выходам. Частота кварца микроконтроллера равна 250 мГц.

W_мк (р) = 1. (1)

2.2 Выбор реверсивного двигателя

Двигатель является основным элементом данной локальной системы. Для нашей системы необходим именно реверсивный двигатель, поскольку необходимо выполнять вращение в обе стороны. Для нашей САУ подходит двигатель серии РД-09. Электрическая схема включения двигателя представлена на рисунке 1

Рисунок 1 – Схема включения двигателя РД-09П2А

Технические характеристики двигателяРД-09П2А:

• Частота питающей сети 60 Гц;

• Напряжение сети 220 В;

• Ток на холостом ходу 0.7;

• Мощность 10 Вт.

• Режим работы по ГОСТ183-74 продолжительный(S1)

Передаточная функция двигателя

2.3 Выбор трала

Трал рыболовный — отцеживающее сетное орудие лова, буксируемое в воде специальным судном — траулером, предназначен для лова рыбы.

Трал представляет собой конусообразный мешок из сетного полотна, удерживаемый в раскрытом состоянии либо жесткими элементами, либо гидродинамическими силами, возникающими при движении трала. При траловом лове рыба попадает в устье трала и увлекается в его куток (узкую концевую часть). После подъема трала на борт траулера куток развязывается, и рыба выгружается в трюм или на палубу.