- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Введение
- •1.1 Целью курсового проектирования является исследование системы автоматического регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока.
- •1.2 Основные задачи проекта:
- •1.3 Методы, используемые в работе:
- •2.2. Укрупненная принципиальная схема системы управления с указанием основных элементов и их назначение.
- •1.4 Программное обеспечение:
- •Краткое описание системы управления
- •2.1. Сведения о назначении системы.
- •6.2. Графики желаемой лачх с найденными параметрами и лачх звена коррекции.
- •6.3. Передаточная функция звена коррекции.
- •6.4. Распределение нулей и полюсов и график переходного процесса скорректированной системы.
- •6.5. Показатели качества.
- •Анализ чувствительности скорректированной системы.
- •8.4.Расчёт пф для двух периодов квантования.
- •8.5.Графики переходных процессов на выходе.
- •Анализ нелинейной системы.
- •9.1. Ввод нелинейного элемента
- •Заключение.
- •Список литературы.
6.2. Графики желаемой лачх с найденными параметрами и лачх звена коррекции.
Для получения желаемой нам системы воспользуемся программой Classic и ее режимом “Частотный синтез”. В режиме “Частотный синтез” нашей задачей
Для получения скорректированного звена вставим в нашу систему дополнительный блок,
ЛАЧХ
корректирующего
звена
ЛАЧХ системы
ФЧХ
системы
Рис. 13. Графики желаемой ЛАЧХ с найденными параметрами и ЛАЧХ звена коррекции
6.3. Передаточная функция звена коррекции.
Передаточная функция будет равна
Наша скорректированная система станет следующей
Рис.
14. Введение звена коррекции
Получили, что
6.4. Распределение нулей и полюсов и график переходного процесса скорректированной системы.
Нули:
S1 = -0.64
S2 = -19.05
Полюсы:
S1 = -0.67
S2 = -17.8
S3 = -14.35 - 23.45i
S4 = -14.35 + 23.45i
S5 = -1905
S6 = -336.2
Рис. 15. Нули и полюсы
Рис. 16. Переходный процесс.
6.5. Показатели качества.
Ниже приведены некоторые параметры и показатели полученных скорректированных систем.
Система с последовательной коррекцией:
Время регулирования |
0.21 с |
Перерегулирование |
15 % |
Частота среза |
19.9 рад/с |
Запас по фазе |
54 |
Запас по амплитуде |
21 дб |
По графику переходного процесса получилось, что система стала устойчивой (процесс затухающий) с хорошим значением перерегулирования(15%), а также с малым временем регулирования(0.21 c).
Анализ чувствительности скорректированной системы.
Чувствительность характеризует влияние малых вариаций операторов звеньев на свойства системы.
В данном пункте значения Кд, Тэм, Ку будут изменяться на 20% и 50% от расчетных, в результате чего будет оценена чувствительность системы.
Кд |
Трег(с) |
Перерегулирование(%) |
Wср(рад/с) |
Запас по амплитуде(дБ) |
Запас по фазе(◦) |
1.2 |
0.21 |
15 |
20 |
21 |
54 |
1.44 |
0.19 |
21.6 |
22 |
17.5 |
47 |
1.8 |
0.16 |
25.5 |
27 |
19 |
43 |
0.96 |
0.25 |
11 |
16.6 |
23 |
59 |
0.6 |
0.4 |
5.6 |
11 |
27 |
67 |
Тэм |
Трег(с) |
Перерегулирование(%) |
Wср(рад/с) |
Запас по амплитуде(дБ) |
Запас по фазе(◦) |
0.08 |
0.21 |
15 |
20 |
21 |
54 |
0.096 |
0.26 |
18.9 |
18 |
24.4 |
50 |
0.12 |
0.31 |
23.8 |
15 |
25.6 |
48 |
0.064 |
0.16 |
12.6 |
23.9 |
20 |
55 |
0.04 |
0.18 |
11 |
34 |
16.33 |
55 |
Ку |
Трег(с) |
Перерегулирование(%) |
Wср(рад/с) |
Запас по амплитуде(дБ) |
Запас по фазе(◦) |
200 |
0.21 |
15 |
20 |
21 |
54 |
240 |
0.19 |
19.9 |
22.6 |
21.3 |
50 |
300 |
0.16 |
25.5 |
27 |
19 |
43 |
160 |
0.25 |
11 |
16.6 |
23 |
59 |
100 |
0.4 |
5.6 |
11 |
27 |
67 |
Как видно из полученных данных система достаточно устойчива к вариациям параметров системы, так как время регулирования примерно одинаково во всех случаях(0.16-0.4).
Перерегулирование (5-30)
Во всех случаях получили устойчивую систему, значит наша цепь малочувствительна.
Цифровая реализация алгоритмов управления.
8.1. Введение системы в SIMULINK
Рис. 17. Система в SIMULINK
8.2.Моделирование системы в SIMULINK
Рис. 18. График переходной функции на единичное воздействие
Из графика видно, что переходный процесс в SIMULINK идентичен
переходному процессу в CLASSIC.
8.3.Расчёт периодов квантования.
Выбор периода квантования Т обычно осуществляется из соображений теоретической возможности восстановления исходного сигнала по импульсной последовательности
Возьмём max=1000 рад/с
>2мах, где > 2000 рад/с
Отсюда получаем
что период квантования равен T0 <
=0,003
с
Рассчитав значение периода квантования, нам осталось перевести нашу непрерывную систему в цифровую. Для получения цифровой системы используем программу Simulink. В непрерывную модель системы на место нашего непрерывного корректирующего звена поставим цифровой аналог этого звена, который также будет совмещать в себе функции ЦАП и АЦП.
