БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ и УПРАВЛЕНИЯ ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ
КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Курсовая работа
по дисциплине Локальные системы управления
Система автоматического управления гидроприводом трансмиссии танка
Выполнил: ст. гр. УИТ- 52 Горшунрва С.В.
Проверил: Скоробогатова Т.Н.
.
2004
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ |
|
||||||
|
|
|
|
|
Электромагнит |
|
|
МП |
Uмп |
Uу |
Р |
|
ЭМП |
СА |
|
|
У |
|
|
Uр |
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UДос |
|
ДД |
|
l |
|
|
МП – микропроцессор |
|
|
|
У – усилитель |
|
|
|
Р – реле |
|
|
|
|
ЭМП – электромеханический привод |
||
СА – силовой агрегат |
|
|
|
ДД – датчик движения |
|
||
|
Технические характеристики системы |
|
|
||||
Время регулирования, сек. |
|
|
|
15 |
|
||
Перерегулирование, % |
|
|
|
|
30 |
|
|
Напряжение питания в системе, В |
|
|
12 |
|
|||
Температура окружающей среды, 0С |
|
-50 - +50 |
|||||
|
|
|
РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДАТЧИКА |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ОБРАТНОЙ СВЯЗИ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Статическая характеристика датчика |
Преобразование перемещения в угол поворота |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(l) kn l |
|
|
||||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kп - угловой коэффициент преобразования; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- угол поворота источника света, рад; |
||||||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l –расстояние между датчиками, м. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угловой коэффициент преобразования: |
||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kn |
max |
|
|
|
|
70 |
|
0.194 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lmax |
|
0 |
|
|
|||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
5 1800 |
|
||||
U(l) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(l) 0.194 l |
|
|
|
|||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменение напряжения на выходе датчика |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ( ) k s |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ks=0.082- коэффициент преобразования, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
характеризующий зависимость напряжения от |
||||||||
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
площади светового потока |
|
|
||||||
U ( ) 0.082 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ( ) 0.082 0.194 l |
|
|
||||||
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ САУ
Проверка на устойчивость неизменяемой части системы по критерию Гурвица
Рассмотрим характеристическое
0,0087 p3 0,317 p2 1,946 p 1 0
уравнение разомкнутой системы:
|
|
a1 |
|
a3 |
0 |
|
|
0,317 |
|
7,83 |
0 |
|
||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
Составим |
|
определители Гурвица: |
4,297 0 |
|||||||||||||
3 |
a0 |
|
a2 |
0 |
|
0,0087 |
1,946 |
0 |
||||||||
• |
0 |
|
a1 |
a3 |
|
|
|
0 |
0,317 |
7,83 |
|
|||||
• |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
а1 |
|
а3 |
|
0,317 |
7,83 |
|
0,55 0 |
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
а0 |
|
а2 |
|
0,0087 |
1,946 |
|
|
|
||||||
1 |
|
|
а1 |
|
0,317 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Проверка на устойчивость системы с учетом микропроцессора
Изображение передаточной функции
замкнутой дискретной системы: |
|||||||||
W z |
δ2 |
|
z |
1 |
W p |
||||
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
δ1 |
|
z |
|
|
p |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
W z |
|
|
0,0064z3 0,0376z 2 |
0,0336z |
||||||||||
0,0334z3 |
0,0895z 2 0,0793z 0,023 |
|||||||||||||
0,0334z3 |
0,0895z2 0,0793z |
0,023 0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
уравнение |
системы: |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Характеристическое3 1 |
|
|
||||||||||||
|
а2 |
а3 |
0 |
0 |
1 |
а1 |
|
|
|
|||||
3 |
а1 |
а2 |
|
а3 |
0 |
0 |
1 |
8,292 10 7 |
0 |
|||||
|
1 |
0 |
0 |
а3 |
а2 |
а1 |
|
|
|
|||||
|
а1 |
1 |
0 |
0 |
а3 |
а2 |
|
|
|
|||||
|
а2 |
а1 |
1 |
0 |
0 |
а3 |
|
|
|
|||||
|
|
а3 |
0 |
1 |
а1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
а2 |
|
а3 |
0 |
1 |
4,333 10 3 0 |
|
|
|||||
|
|
1 |
0 |
|
а3 а2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
а1 |
1 |
0 |
а3 |
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
а3 |
1 |
|
0,527 0 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1 |
|
а3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС СИСТЕМЫ
Wзам p |
|
|
13,66 |
|
|
Время регулирования |
0,96 с |
|
|
|
|
|
Перерегулирование |
9,9% |
|||
0,0087p |
3 |
0,317 p |
2 |
1,946p 7,83 |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Время нарастания |
0,73 с |
ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ И ФАЗО-ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Wраз p |
13,66 |
1,77 p 1 0,035p 1 0,141p 1 |
20 lg(Wку ( j )) 20 lg(Wж ( j )) 20 lg(Wф ( j ))
Фазо-частотная характеристика |
|
|
|
|
|
0,496 3 1149,655 |
|
||
( ) arctg |
|
|
|
|
4 |
2 |
|
||
|
636,787 |
|
||
|
0,00185 153,997 |
|
|
|
СИНТЕЗ ПРОГРАММНОГО КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА |
|||||||||||
Начало |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1, А2,…А7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=1…7 |
|
|
W |
z 0,933 0,053z 1 |
0,933z 2 |
0,053z 3 |
|||||
|
|
к |
|
2,68 2,68z |
1 |
2,68z |
2 |
2,68z |
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Uki |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U=U+Uki*Ai |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разностное уравнение в реальном масштабе времени |
|||||||||
U |
~ |
~ |
|
~ |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
uк |
2,68uк 1 |
2,68uк 2 |
2,68uк 3 0,933uк 1 0,053uк 2 0,933uк 3 0,053uк 4 |
|||||||
Конец |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
