- •1Составление технического задания
- •1.2 Технические данные
- •2 Выбор элементной базы
- •2.1 Выбор микроконтроллера
- •2.2 Выбор реверсивного двигателя
- •2.3 Выбор трала
- •2.4 Выбор датчика заполнения
- •3 Расчет датчика обратной связи
- •5 Построение лачх системы и ее анализ
- •7 Расчет корректирующего устройства
- •7.1 Расчет аналогового корректирующего устройства
- •7.2 Расчет дискретного корректирующего устройства
- •Битту уит – 51
5 Построение лачх системы и ее анализ
Для построения ЛАЧХ необходимо разомкнуть главную обратную связь. Но так как в данной системе невозможно этого сделать, следовательно, необходимо использовать прежнюю передаточную функцию. Структурная схема данной системы приведена на рисунке 9.
Рисунок 9 – Функциональная схема системы автоматического управления
рыболовным тралом
Передаточную функцию системы:
(17)
Z-преобразование передаточной функции с учетом фиксатора нулевого порядка.
(18)
Для построения ЛАЧХ и ЛФЧХ необходимо осуществить преобразование, в котором заменяем . Следующим этапом переходим к абсолютной псевдочастоте, заменяя, при Т0=30 c. Полученная передаточная функция примет вид:
(19)
По данной передаточной функции построим ЛАЧХ и ЛФЧХ. ЛАЧХ и ЛФЧХ проектируемой системы будет иметь вид соответствующий рисунку 10.
Аппроксимируем полученную ЛАЧХ. Передаточная функция аппроксимированной ЛАЧХ примет вид:
Рисунок 10 - Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика и логарифмическая фазо-частотная характеристика системы
Составим передаточную функцию по аппроксимированной ЛАЧХ:
. (20)
Определим постоянные времени и коэффициент усиления:
k=110,
11,1 с,
.
Согласно полученным числовым значениям передаточная функция аппроксимированной ЛАЧХ:
(21)
Определим запасы устойчивости: запас по амплитуде А=2,18 дБ, запас по фазе -68,4◦
6 ПОСТРОЕНИЕ ЖЛАЧХ СИСТЕМЫ, ЛАЧХ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
ЖЛАЧХ для систем строится, используя номограмму Солодовникова. По номограмме Солодовникова определяем частоту среза по заданному перерегулированию и времени регулирования системы:
σm = 60%,
tp = 600 c
Рисунок 11 - Номограмма Солодовникова
Определение частоты среза по и по формуле:
(22)
(23)
Определяем запретную зону. Для этого определяем рабочую точку и через нее проводим линию наклоном -20 дБ/дек.
(24)
где - скорость изменения выходного сигнала,
- ускорение изменения выходного сигнала,
- точность прохождения сигнала.
=0,00052,
.
Подставив численные выражения в (24) получим:
.
Рабочая точка имеет следующие координаты А(0,1; 24,765).
Среднечастотная асимптота ЖЛАЧХ проводится через точку с наклоном (-20 дБ/дек), так как при большем наклоне трудно обеспечить необходимый запас устойчивости и допустимое перерегулирование. Основные динамические свойства связаны с длиной этой асимптоты. Для ее определения примем показатель колебательности М = 6,8 , тогда:
Построенная ЖЛАЧХ системы представлена на рисунке 12.
0 Дб/дек
Рисунок 12 – ЛАЧХ, ЖЛАЧХ и ЛФЧХ системы
Передаточная функция ЖЛАЧХ:
(25)
Определим постоянную времени и коэффициент усиления:
k=207
С учетом числовых значений выражение (25) примет вид:
Определим запасы устойчивости построенного ЖЛАЧХ: запас по амплитуде А=2,18 дБ, запас по фазе =-68,4.
Построим ЛАЧХ параллельного корректирующего устройства. ЛАЧХ параллельного корректирующего устройства получается из ЛАЧХ желаемой в ее зеркальном отображении.
Передаточная функция ЛАЧХ корректирующего устройства представлена на рисунке 13
Рисунок 13 – ЛАЧХ, ЖЛАЧХ,ЛАЧХ корректирующего устройства и ЛФЧХ системы
Передаточная функция ЖЛАЧХ:
(26)
Определим постоянную времени и коэффициент усиления:
к=-207
С учетом числовых значений выражение (26) примет вид:
Определим запасы устойчивости построенного ЖЛАЧХ: запас по амплитуде А=2,18 дБ, запас по фазе =-68,4.