Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовые работы / душевой кабинкой на космической станции.docx
Скачиваний:
26
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
520.6 Кб
Скачать

5 Построение лачх и лфчх непрерывной системы

Для определения запасов устойчивости требуется построение логарифмических характеристик для разомкнутой системы. Для дальнейшего исследования, передаточную функцию разомкнутой системы подвергаем z – преобразованию.

Передаточная функция разомкнутой системы имеет вид:

Заменим z на выражение от псевдочастоты : z=, где, получим:

+

Полученная ЛАЧХ приведена на рисунке 8

Рисунок 8 - ЛАЧХ непрерывной системы

Построение ЛФЧХ произведем по выражению:

(55)

ЛФЧХ разомкнутой системы вместе с ЛАЧХ приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 – ЛФЧХ разомкнутой системы

Из графика определим запасы устойчивости:

  • запас по амплитуде 0 дБ

  • запас по фазе 69.590

6 Построение желаемой лачх и лачх корректирующего устройства.

6.1 Построение жлачх

Для построения ЖЛАЧХ воспользуемся методом запретных зон, используя номограмму Солодовникова (рисунок 10).

Рисунок 10 – Номограмма Солодовникова

Согласно номограмме Солодовникова (выбираем перерегулирование 20%) псевдочастота среза Гц, где время регулированияtP=0.158. Или, в логарифмическом масштабе, lg(λСР)=1.8.

Определим ограничивающие асимптоты:

дБ

дБ

Необходимо провести прямую с наклоном 20 дБ/дек, через частоту среза до пересечения с ограничивающими асимптотами.

Запретная зона строится исходя из скоростных характеристик цифровой системы, которые заданы в техническом задании.

Определим положение рабочей точки.

Псевдочастота рабочей точки

Амплитуда рабочей точки

В логарифмическом масштабе (0.06;51.378). Через эту точку проводим низкочастотную асимптоту с наклоном минус 20 дБ/дек (рисунок 11).

За пределами полосы, ограниченной заданной колебательностью, ЖЛАЧХ совпадает по наклону с низкочастотной частью построенной ЛАЧХ.

Рисунок 11 – ЛАЧХ и ЖЛАЧХ системы

Из графика восстановим передаточную функцию ЖЛАЧХ и корректирующего устройства.

Частоты сопряжения для ЖЛАЧХ:

ω1=0.06; ω2=100.

Передаточная функция запишется, как:

(Т2·р+1) / (Т1·р+1)

6.2 Построение ЛАЧХ корректирующего устройства

Частоты сопряжения для ЛАЧХ корректирующего устройства:

ω1=0.06; ω2=100

Была получена передаточная функция последовательного корректирующего устройства, которое будет влиять на быстродействие системы, однако исследуемой системе требуется параллельное корректирующее устройство, т.к. необходимо повышать точность.

Для перехода от последовательного КУ к параллельному воспользуемся формулой перехода

WПАРКУ=WУ·(WПОСКУ-1)

где WУ – передаточная функция устройства, требующего коррекции;

WПОСКУ – передаточная функция последовательного корректирующего

устройства.

Для нашей системы определяющим параметром является быстродействие, поэтому применим параллельное корректирующее устройство (КУ).

Определимся устройством, которому требуется коррекция. Проанализировав устройства в системе можно прийти к выводу, что в коррекции нуждается электроподогреватель воздуха.

Передаточная функция ЭВ:

Wэв(р)=

ЛАЧХ параллельного КУ строится зеркальным отображением относительно желаемой ЛАЧХ.

ЛАЧХ параллельного КУ изображена на рисунке 12.

Рисунок 12 – ЛАЧХ, ЖЛАЧХ и КУЛАЧХ системы

7 Синтез корректирующего устройства

7.1 Синтез параллельного корректирующего устройства

Задача синтеза, возникающая при проектировании системы автоматического регулирования, заключается в таком выборе структурной схемы системы и технических средств ее реализации, при котором обеспечиваются требуемые динамические и эксплуатационные свойства всей системы в целом.

Для нашей системы определяющим параметром является быстродействие. Передаточная функция необходимого КУ была найдена на предыдущем этапе, теперь требуется определить структурную схему КУ, его элементную базу и параметры необходимых элементов.

Для синтеза аппаратного корректирующего устройства будем применять RC-цепочки, согласно. Но для упрощения разобьем наше КУ на два последовательных

На рисунках 13 и 14 представлены первый и второй каскады корректирующего устройства.

Рисунок 13 – Первый каскад корректирующего устройства

Рисунок 14 – Второй каскад корректирующего устройства

Для получения требуемого коэффициента усиления были поставлены 3 операционных усилителя.

Выберем емкости конденсаторов для 1, 2 и 3 звеньев первого каскада:

C123=20 нФ, т.е. (кОм),

(кОм)

(кОм),

(кОм)

(мОм),

(кОм)

Выберем емкости для второго каскада: С34=100мФ

(Ом)

(Ом)

Для последнего звена: C7=10мкФ, C6=20мкФ, L1=200Гн.

(Ом)

(Ом)

На рисунке 15 представлена функциональная схема с корректирующим устройством.

Рисунок 15 - Функциональная схема САУ с корректирующим устройством

Как разработчик системы я советую выбрать не данный тип корректирующего устройства, а дискретное корректирующие устройство как одно из самых быстродействующих, надежных и современных на сегодняшний день.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.