Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовая работа / курсовик.doc
Скачиваний:
25
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
463.87 Кб
Скачать

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

кафедра ВТ

Курсовая работа по дисциплине

Основы теории управления.

Выполнили: студенты гр. 3372

Тарасов А.

Волобуев К.

Графов П.

Проверил: Канатов И. И.

Санкт-Петербург,

2006 г.

Задание для курсовой работы.

Разработать САУ высотой летательного аппарата на воздушном шаре. Целью разработки системы является оптимизация ее быстродействия, точности и устойчивости. Для этого необходимо проанализировать систему и ввести корректирующие звенья.

Входным параметром системы является плотность газа (воздуха) внутри шара pш.

Выходным параметром системы является высота летательного аппарата h.

Разность плотностей газа в шаре и вне него обеспечивает подъем на некоторую высоту h.

Структурная схема системы.

Структурная схема системы приведена на рис. 1.

Рис.1.

Она включает в себя:

  • Устройство управления (заслонка+насос).

  • Исполнительный механизм (собственно воздушный шар + клапан).

  • Объект управления (летательный аппарат).

  • Датчик высоты.

Объект управления набирает высоту за счет разницы разности плотностей (давлений) в шаре и вне него. Следовательно, уравнение динамики летательного аппарата будет иметь вид:

(1),

где - это сила тяготения, равная , а - подъемная сила (фактически Архимедова сила, равная произведению разницы плотностей, объема шара и ускорения свободного падения).

Функциональная схема устройства.

Функциональная схема системы приведена на рис. 2.:

Передаточные функции звеньев системы.

Устройство управления.

УУ является идеальным усилительным звеном.

, где - скорость заполнения шара газом .

Переходная характеристика:

Исполнительный механизм.

Исполнительный механизм (ИМ) – воздушный шар, имеющий клапан на своей оболочке. Взлет летательного аппарата осуществляется за счет наполнения воздухом шара. Когда процесс наполнения (увеличения плотности) достигает некоторого критического уровня, достаточного для подъема всего устройства, открывается клапан, поддерживающий величину плотности постоянной.

Следовательно, процесс заполнения шара газом можно представить в виде выражения:

. (2)

Или с помощью графика:

Осуществляя операторное преобразование Лапласа над выражением 2, получаем:

Тогда передаточная функция всего звена будет иметь вид:

, т.е. ИМ – апериодическое звено.

Объект управления.

Поскольку, из второго закона Ньютона, наличие ускорения у тела (материальной точки) есть следствие приложенной к нему силы, и ускорение есть вторая производная перемещения (высоты ОУ h) по времени, то запишем:

Осуществляя операторное преобразование Лапласа, получаем:

или, заменяя на ,

, т.е. ОУ – два последовательных интегрирующих звена.

То есть набор высоты летательным аппаратом можно представить в виде графика:

Датчик обратной связи.

Датчик ОС считывает высоту ОУ нал поверхностью, никак не влияя на нее. поэтому вся система замкнута единичной обратной связью.

Соседние файлы в папке Курсовая работа
  • #
    01.05.20142.33 Кб12kursovik.m
  • #
    01.05.2014711 б11proba.m
  • #
    01.05.20141.5 Кб11test2.m
  • #
    01.05.2014999.42 Кб12~WRL1009.tmp
  • #
    01.05.2014463.87 Кб25курсовик.doc
  • #
    01.05.201432.77 Кб11схема.vsd
  • #
    01.05.201424.06 Кб11шар.vsd