Контрольная работа: Модернизация электронного термометра

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Задание на выполнение курсовой работы
Теоретические основы методов расчета корректирующих цепей САУ и исследование их устойчивости
Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа
Исследование устойчивости типовых звеньев САУ
Исследование области устойчивости САУ
1.
Задание на выполнение курсовой работы

Объектом исследования на первом этапе является электронный термометр для систем автоматического контроля и управления (Рис 1)
K 0
- инвертирующий операционный усилитель.
Исходные данные электронного термометра:
W тд
=К тд
/(t тд
р+1); К тд
=0,2; t тд
=1с; R тд
=100 Ом.
W к0
=K 0
= -R 2
/R 1
= -50; W эт
= W тд
*W ко
.
Изменить быстродействие электронного термометра, сохраняя тип (параметры) ТД, математическую форму W эт
(апериодическое звено) и величину К эт
= Ктд*К 0
= - 10, при следующих исходных данных: t =1/XY, где X и Y — две последние цифры индивидуального шифра студента,
Для выполнения задания использовать корректирующие цепи двух типов - последовательную и антипараллельную. Рассчитать схемотехнические параметры корректирующих цепей и модернизированного электронного термометра в целом, Выбрать оптимальный вариант схемотехнической реализации соответствующей корректирующей цепи.
Исследовать устойчивость типовых звеньев САУ, охваченных положительной и отрицательной обратной связью (Табл. 1).
Исследовать и обеспечить в случае необходимости области устойчивости САУ, заданной структурной схемой (Рис.2)
Y- предпоследняя цифра шифра студента.
2.
Теоретические основы методов расчета корректирующих цепей САУ и исследование их устойчивости

Корректирующие цепи вводятся для реализации определенных (заданных) свойств САУ — устойчивости, быстродействия, качества, математической формы передаточной функции и т.д. Например, исходную передаточную функцию САУ вида
Подобные задачи математически решаются на основе процедуры введения соответствующей корректирующей цепи Wк(р):
W(р)= [К/(T l
p 2
+ Т 2
р+1)]*[(T 1
p 2
+Т 2
р+1)/(Т 3
р+ 1) = К/(Т 3
р+1)
где: W к
(р) = [Т 1
р 2
+ Т 2
р +1|/(Т 3
р + 1)]
Практическое решение таких задач включает схемотехническую реализацию передаточной функции соответствующей корректирующей цепи.
Различают корректирующие цепи последовательного, параллельного и антипараллельного (с обратной связью) типов. Между ними существует взаимно однозначное соответствие, т.е. САУ с определенной передаточной функцией можно реализовать с помощью любого из перечисленных типов корректирующих цепей:
При этом, естественно, математическая форма и схемотехническая реализация соответствующих корректирующих цепей Wк1(р), Wк2(р), Wк3(р) будут различными.
Необходимым условием реализации САУ является ее устойчивость. Исследование устойчивости является обязательной процедурой при реализации корректирующих цепей, т.к., во-первых, введение корректирующей цепи любого вида всегда изменяет область устойчивости САУ, во-вторых, часто корректирующие цепи вводятся с цепью изменения областей устойчивости САУ. Устойчивость является «внутренним» свойством САУ и не зависит от вида и характера входного воздействия. Алгебраические критерии устойчивости линейных САУ основаны на исследовании передаточной функции вида
И соответствующего характеристического уравнения, представленного в нормализованной форме
D(p) = а 0
р n
+ а 1
р n-1
+ ... +а n
:= 0
Необходимыми условиями устойчивости являются строго положительные значения всех без исключения коэффициентов характеристического уравнения
Для САУ с характеристическими уравнениями первого и второго порядков необходимые условия являются и достаточными. Для САУ выше второго порядка остаточные условия устойчивости формируются на основе матрицы Рауса-Гурвица. Например, для САУ третьего порядка
Алгебраическая форма достаточных условий устойчивости может быть представлена в виде
Совместный анализ необходимых и достаточных условий позволяет выделить области устойчивости САУ по соответствующим параметрам аi. При отсутствии областей устойчивости система является структурно неустойчивой. В этом случае для реализации условий устойчивости необходимо или изменить значения параметров САУ (если такие изменения не противоречат условиям задачи), или ввести соответствующую корректирующую цепь одним из рассмотренных выше способов. Конечным результатом такой коррекции должна стать система, обладающая определенной (заданной) областью устойчивости по соответствующим параметрам характеристического уравнения аi. Следует отметить, что в ряде случаев необходимо наоборот обеспечить определенную область неустойчивости САУ, например, для генераторов автоколебаний.
Целями настоящей работы являются проектирование и расчет математических и электрических параметров корректирующих цепей для заданной передаточной функции САУ, выбор оптимального варианта схемотехнической реализации соответствующей корректирующей цепи, исследование и обеспечение устойчивости типовых САУ с применением корректирующих цепей.
3.1.
Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа.

Для решения задачи данным способом необходимо использовать схему следующего вида. (рис. 2).
Представим передаточную функцию такой схемы
Условия выполнения последнего равенства в соответствии с исходными данными и заданием включает:
К эт
= -10;t = 1/(X×Y) = 1/(9×7) = 1/63;
W к1
(р) = (1/К)×(t ТД
р+1)/tр+1) при выполнении условия
Для реализации передаточной функции W к1
(р) необходимо использовать схему вида (рис. 3):
Представим передаточную функцию такой схемы:
Условия выполнения задания включают:
1/К = R 4
/(R 3
+R 4
) = К эт
/[К ТД
×(-R 21
/R 11
)];К эт
= -10;К ТД
= 0,2;
R 3
×C = t ТД
= 1с;t = R3×R4×C/(R3+R4);t = 1/X×Y = 1/63.
Для расчета элементов схемы R 11
, R 21
, R 3
, R 4
, С, по заданным условиям и записанным выше уравнениям необходимо использовать дополнительные схемотехнические условия:
b. R 3
×C = t ТД
= 1с Þ С = t ТД
/R 3
= 0,001
c. t = R 3
×R 4
×C/(R 3
+R 4
), т.к. t = t/3 = 1/189 = 0,0053 , тогда
0,0053 = 1000×R 4
×0.001/(1000+R 4
);
d. 1/К = R 4
/(R 3
+R 4
) , отсюда К = (R 3
+R 4
)/ R 4
= (1000+5,32)/ 5,32 = =188,97;
f. (К ТД
/К)×(-R 21
/R 11
)=К эт
, отсюда (-R 21
/R 11
)=К эт
×К/К ТД
= -10×188,97/0,2 = = -9448,5
g. (-R 21
/R 11
) = -9448,5 Þ R 21
= -9448,5 /(-53) = 500770,5 Ом =
3.2 Исследование устойчивости типовых звеньев САУ

3.3 Исследование области устойчивости САУ

Система не устойчива, т.к. не выполняется необходимые условия устойчивости.
3) Для того, чтобы система стала устойчивой, возьмем значения, при которых будет выполнено достаточное условие устойчивости (при К не равном X*Y):
1 Фельдбаум А.А., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. – М.: Наука, 1991г.
2 Задания и методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы автоматики и системы автоматического управления».

Название: Модернизация электронного термометра
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: контрольная работа
Добавлен 18:40:30 01 июня 2010 Похожие работы
Просмотров: 145
Комментариев: 13
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Модернизация электронного термометра
Дипломная Работа На Тему Оптимизация Каналов Распределения Продукции
Реферат по теме Принципы и факторы размещения производительных сил
Сочинение Описание Картины Н Крымова Зимний Вечер
Курсовая работа по теме Приложение 'Тетрис'
Мои Жизненные Ценности Эссе
Курсовая работа по теме Расчёт и конструирование силового трёхфазного трансформатора
Виды Хирургических Инструментов Реферат
Курсовая работа по теме Разработка стратегии продвижения бренда салона красота 'Ажур'
Борьба Предков Таджиков Против Ахминов Реферат
Реферат по теме Социально-экономические основы, сущность и теории прогнозирования и планирования в условиях рыночной экономики
Реферат по теме Лицейские годы Пушкина
Реферат: Сучасний погляд на педагогічну та психологічну науку
Темы Магистерских Диссертаций По Арт Терапии
Эссе На Тему Версальско Вашингтонская Система
Сочинение Мой Домашний Питомец
Контрольная Работа По Мореходной Астрономии Вариант Судовождение
Курсовая Работа На Тему Способы Защиты Гражданских Прав
Курсовая работа по теме Проблемы управления финансами на современном этапе
Доклад по теме Творчество Христо
Курсовая работа: Рынок ссудного капитала
Сочинение: Героизм
Реферат: Средневековая культура Западной Европы
Доклад: Аверроэс