Министерство образования и науки Российской Федерации

Донской Государственный Технический Университет

кафедра "Автоматизация производственных процессов"

_______________________________________________________

Бакалаврская работа

«Синтез закона управления приводом постоянного тока методом желаемых ЛАЧХ и методом двупараметрического RD-разбиения»

Выполнил	Груздев Владимир Викторович студент группы АУ51
Руководитель	Артемов Александр Анатольевич

г. Ростов-на-Дону

2004 г.

Содержание

Введение 4

1 Параметры и динамическая модель исследуемого привода. Выбор методов синтеза 6

Выводы по первому разделу 7

2 Синтез регулятора тока методом желаемых ЛАЧХ 10

2.1 Краткая теория вопроса 10

2.1.1 Динамическая модель контура тока 10

2.1.2 Метод желаемых ЛАЧХ 10

2.2 Синтез регулятора тока с помощью программы AmLAHX 11

2.2.1 Построение ЛАЧХ объекта управления 12

2.2.2 Построение желаемой ЛАЧХ 13

2.2.3 Графическое вычитание из ЛАЧХ разомкнутой системы ЛАЧХ объекта управления и получение таким образом ЛАЧХ регулятора. 14

2.2.4 Определение передаточной функции регулятора по его ЛАЧХ. 15

2.2.5 Реализация регулятора тока на операционных усилителях 16

2.3 AmLAHX — программа построения асимптотических ЛАЧХ и синтеза регуляторов методом желаемых ЛАЧХ 19

2.3.1 Общие сведения о программе 19

2.3.2 Командная строка программы 19

2.3.3 Режимы работы программы и пример расчета 20

Выводы по второму разделу 26

3 Синтез регулятора скорости 27

3.1 Синтез регулятора скорости методом двупараметрического расширенного D-разбиения 27

3.2 Синтез регулятора скорости методом АФИ-коррекции 35

3.2.1 Критериальная стратегия синтеза 36

3.2.2 Проведение низкочастотной коррекции 37

3.2.3 Проведение среднечастотной коррекции 39

3.3. Сравнение качества регуляторов скорости синтезированных с помощью двух методов 44

Выводы по третьему разделу 45

4 Имитационное моделирование 46

Выводы по четвертому разделу 46

5 Расчет устройства, обеспечивающего инвариантность системы к моменту сопротивления 49

Выводы по пятому разделу 52

Заключение 53

Список использованных источников 54

Приложение А. Текст программы AmLAHX 0.1 55

Приложение B. Текст программы синтеза регулятора методом двупараметрического RD-разбиения 64

Введение

Основным направлением автоматизации является автоматизация управления: создание и внедрение станков с числовым программным управлением. За последнее время отмечается существенный рост уровня систем управления, в том числе и систем программного управления. При этом существенное развитие получили электронные и электромеханические системы управления станками, в которых в качестве исполнительного двигателя используются двигатели постоянного тока, а вся система управления им построена на электронных или электромеханических элементах. Совершенствованию таких систем большое внимание уделяют многие научные организации как в нашей стране, так за рубежом.

Целью данной работы является исследование и автоматизация методов синтеза регуляторов применительно к приводу постоянного тока. Под автоматизцией понимается разработка компьютерных программ автоматического расчета, облегчающих и ускорящих процесс синтеза упарвляющих устройств.

В данной работе будут синтезированы различными методами 2 регулятора в приводе постоянного тока с якорным управлением: регулятор тока (настройка контура тока) методом желаемых ЛАЧХ и регулятор скорости (настройка контура скорости) методом двупараметрического RD-разбиения.

В ходе выполнения работы будут использованы для моделирования процессов в приводе программные пакеты SimuLink 4.0 [4] и CLASSIC 2.0, для упрощения расчетов математические пакеты MatLab 6 [3] и Maple 7 [5].

В тексте работы будут использоваться следующие сокращения:

ПФ — передаточная функция; ППТ — привод постоянного тока; ДПТ — двигатель постоянного тока; ПП — переходный процесс; ММ — математическая модель; ЛАЧХ — логарифмическая частотная характеристика; ТП — тиристорный преобразователь; РС — разомкнутая система; УУ — управляющее устройство; ОУ — объект управления; ХП — характеристический полином.