- •Введение
- •Техническое задание (тз).
- •2. Функциональная схема локальной системы и ее описание.
- •3. Выбор элементов системы.
- •3.1. Фотоэлектрический импульсный датчик
- •3.2. Микропроцессор (мп)
- •Электрогидравлический усилитель(эгу)
- •Силовой цилиндр (гидродвигатель)
- •4. Структурная схема локальной системы и исследование ее на устойчивость
- •4.1. Структурная схема неизменяемой части
- •4.2. Исследование системы на устойчивость
- •4.3.Построение переходного процесса и оценка качества системы
- •5. Анализ локальной системы с помощью логарифмических характеристик
- •5.1. Построение лачх неизменяемой части
- •5.2. Построение желаемой лачх и лфчх Их анализ а) Желаемая лачх
- •Б)Желаемая лфчх
- •В) Анализ желаемой лачх и лфчх.
- •6. Синтез корректирующего устройства
- •6.1 Построение лачх корректирующего устройства
- •6. 2. Расчет корректирующего устройства (ку)
- •6. 2. 1. Корректирующее устройство через rc - цепь
- •Подставим в формулу для вычисления l числовые значения:
- •6.2.2. Корректирующее устройство дискретного типа Найдем корректирующее устройство ку дискретного типа. Для этого возьмем передаточную функцию ку:
- •Перейдем от псевдочастоты к t0, в начале преобразовав (46) к z – преоб-разованиям.
- •Тогда подставим выражение (47) в (46) и преобразовав получим:
- •6.2.3. Анализ корректирующих устройств
- •Заключение
- •Список литературы
Б)Желаемая лфчх
Построим желаемую ЛФЧХ по формуле:
φ(ω)= -90˚+arctg(ωср / ω1) ω- arctg(ωср / ω2) ω- arctg(ωср / ω3) ω (29)
Задаваясь числовыми значениями частоты, составим таблицу значений ЛФЧХ (таблица 2)
Таблица 2
ω |
1 |
10 |
29 |
100 |
1000 |
lgω |
0 |
1 |
1.46 |
2 |
3 |
φ |
-90˚ |
-163.9˚ |
-174.3˚ |
-178.3˚ |
-179.83˚ |
По полученным значениям строим на рисунке 7 график ЛФЧХ.
В) Анализ желаемой лачх и лфчх.
Запас устойчивости по фазе есть расстояние между ЛФЧХ и частотой среза.
Запас устойчивости по модулю есть наикратчайшее расстояние между ЛАЧХ и сопрягающей частотой.
Запасы устойчивости по модулю и фазе всегда рассматриваются совместно.
По графику на рисунке 7 определим:
запас устойчивости по модулю H M=144.38; - H M=-31.58;
запас устойчивости по фазе φ˚=-174˚.
По полученным данным, следует, что система на границе устойчивости устойчива.
6. Синтез корректирующего устройства
6.1 Построение лачх корректирующего устройства
В следящих линейных системах целесообразней использовать последовательные корректирующие устройства (КУ). Построим ЛАЧХ корректирующего устройства, которая изображена на рисунке 7. Пусть наше корректирующее устройство включено последовательно в электрическую часть цепи. Следовательно находится по формуле:
Lку()=Lжел()+Lнч() (30)
Где Lку() - ЛАЧХ корректирующего устройства;
Lжел() – желаемая ЛАЧХ;
Lнч() – ЛАЧХ неизменяемой части системы.
Корректирующее устройство (КУ) ставим после микропроцессора, потому что так задано в техническом задании.
6. 2. Расчет корректирующего устройства (ку)
6. 2. 1. Корректирующее устройство через rc - цепь
Реализуем данное КУ согласно построенной ЛАЧХ. Исходя из вида ЛАЧХ данного устройства подбираем вид RC- цепочки с соответствующими наклонами ( 0 дБ/дек; -20 дБ/дек; 0 дБ/дек; -20 дБ/дек; 0 дБ/дек), будет иметь передаточную функцию, состоящую из двух корректирующих устройств с наклонами (0 дБ/дек; -20 дБ/дек; 0 дБ/дек ). То есть передаточная функция корректирующего устройства:
WКУ (р) = WКУ1 (р) WКУ2 (р) (31)
WКУ1 (р) = L0 WКУ2 (р) = L01 (32)
L0 = L= (33)
T!= R2 С2 T2= (34)
где R1, R2– сопротивление КУ;
С1, С2 – емкости КУ;
Т1, Т2 – постоянные времени КУ;
р – оператор Лапласа;
L0. L – расстояние от оси асбцисс до желаемой ЛАЧХ, когда наклон ее составляет 0 дБ/дек. При чем L первого корректирующего устройства является L0 второго корректирующего устройства.
Зададимся R1, R2. Пусть они равны:
R1=100 Ом (35)
Исходя из графика ЛАЧХ КУ, на рисунке 7:
L0= -103,77 (36)
Тогда
L0 = (37)
Отсюда следует, что:
R2= (38)
Данное сопротивление можно реализовать с помощью двух последовательно, включенных сопротивлений с размерностью 100 и 1 Ом.
Зададимся С1:
С1= 3 мкФ (39)