Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовые работы / управления торпедой / Система автоматического управления торпедой.ppt
Скачиваний:
18
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
393.22 Кб
Скачать

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

Локальные системы управления

Система

автоматического

управления торпедойВыполнил ст. гр. УИТ – 52 Цуприкова А.А.

Принял к.т.н. каф. УИТ Скоробогатова Т.Н.

Структурная схема САУ торпедой

 

P

 

 

U1

 

 

 

 

U2

 

 

U3

 

 

Дв

 

 

 

 

 

 

 

Д1

 

МП

 

У

 

ДВ

Р

Гт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Д1 – датчик давления;

 

 

 

 

Р – редуктор;

 

 

 

 

 

МП – микропроцессор

 

 

 

 

Гт – гидротурбина

У – усилитель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д2 – датчик перемещения

ДВ – электродвигатель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Габариты, мм

 

 

ПАРАМЕТРЫ УПРАВЛЯЕМОЙ СИСТЕМЫ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

533,4Х8200

Вес снаряда, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2700

Эффективная дальность стрельбы, км

 

 

 

 

 

 

 

7

Скорость выпущенного снаряда,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90-

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

Время срабатывания, с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая среда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вода

Температура окружающей среды, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+20 – 0

Давление при погружении на 10 м, Па

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Время регулирования не более tp, с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет датчика

 

 

 

 

 

 

 

перемещения обратной

 

 

 

 

 

связи

 

 

 

 

 

Преобразование линейного перемещения в угол поворота источника света

 

 

 

описывается зависимостью вида:

 

 

(l) kn l

 

 

 

 

 

где kп - угловой коэффициент преобразования, рад/м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- угол поворота источника света, рад;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l – перемещение штока гидроцилиндра, м.

k

max

 

 

Угловой коэффициент преобразования рассчитывается следующим образом:n l

1800

 

 

 

 

 

где max – максимальный угол поворота источника света,max

 

 

 

 

 

 

 

max=70 рад;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Imax – максимальное отклонение штока гидроцилиндра,

 

 

 

 

 

 

 

lmax=0,2 м.

 

(l) 0.194 l

Тогда получим зависимость вида:

Изменение угла поворота источника света влечет за собой изменение напряжения на

3

 

 

 

 

 

 

U ( ) ks

 

выходе датчика:

 

где ks – коэффициент преобразования, характеризующий

2зависимость

 

 

 

 

напряжения от площади светового

U(φ) потока, ks=0.082 В/рад.

 

 

 

 

 

0

2

4

6

8

10

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка устойчивости САУ по критерию Шур-

Кона

Передаточная функция замкнутой САР:

 

 

 

W(p) 6.28

 

 

1.26 10 3

 

1.99 10 3

 

 

8.90 10

3

 

 

184.

 

 

 

190.

 

 

 

 

(p 286.)1.

 

 

(p 2.00)1.

(p 1.93)1

 

 

 

p

 

 

(p 333.)1.

 

(p 15.6)1.

 

Переход от операторной формы к z –форме выполняется по формуле:

(P)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W(z) =

 

z

1

 

z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

- фиксатор нулевого порядка,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передаточная функция в z-форме имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.19 10145

 

 

 

2.90 10271 z 9.97 10278 z2. 3.31 10282 z3.

2.32 10283 z5. 4.86 10283 z4.

 

 

W(z) .100

 

1.

 

1.

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.25 10143 z

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. (20. z 3.)1.

 

 

 

 

1.00 10127 z

11. 1.00 108 z 17.

(50. z 7.)

Характеристическое уравнение в z – форме имеет вид:

D(z) 6.25 10143 z 3. 1. 1.00 10127 z 11. 1. 1.00 108 z 17. 1. (50. z 7.)1. (20. z 3.)1.

4.80 10-144

 

 

 

 

-126

 

D(z)

solve z

 

1.10 10

 

float 3

 

 

-7

 

 

 

 

1.70 10

 

 

 

 

 

 

 

.140

 

 

 

 

 

.150

 

 

 

 

 

 

Логарифмические характеристики САУ

 

 

 

ЖЛАЧХ

 

 

 

 

 

 

 

ЛАЧХ -

 

 

 

 

 

 

ЛАЧХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20дБ/дек

 

 

 

 

 

 

 

КУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

60дБ/дек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передаточная функция разомкнутой системы:

40дБ/дек

114000000.

 

 

 

W(p)

float 3

 

 

 

 

 

 

 

simplify

 

 

 

 

 

 

(p 2.) (3. p 1000.) (p 1.) (7. p 2000.) (3. p 50.)

Передаточная функция полученной желаемой ЛАЧХ:W ( )

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19 1 18 1 34.5 1 126 1 2

 

Передаточную функцию последовательного корректирующегоК

звена:

1

 

 

 

 

 

 

 

 

W

( ) 15.152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.068 1

Выбор последовательного корректирующего устройства

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

Передаточная функция корректирующего устройства:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W ( )

T1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где T1=R2∙C2= 15,152;

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uвх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 Uвых

 

 

 

R

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1 T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2= R1 R2 C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задаемся значением:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

U1

U2

С1=10 мкФ. Тогда R1=15 МОм, а R2=1,2МОм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U3

 

Дв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУ

 

 

 

 

 

У

 

 

 

ДВ

 

 

Р

 

Гт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д1

 

 

 

 

МП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритм работы программы коррекции

Разностное уравнение:y(t) 0.86yk 1 207.6xk 1 207.5xk 2

начало

yk-1=0; xk-1=0; xk-2=0;

Чтение входного сигнала и помещение его в xk-1

y(t) 0.86yk 1 207.6xk 1 207.5xk 2

yk-1=yk xk-2=xk-1; xk-1=xk

Вывод

управляющего сигнала ук

конец

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Соседние файлы в папке управления торпедой