Курсовая работа: Автоматизированный электропривод

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

Федеральное агентство по образованию и науке РФ
Брянский государственный технический университет
2. Расчет коэффициента усиления САУ
3. Расчет и построение внешних статических характеристик САУ
4. Определение передаточной функции исходной САУ, расчет корней характеристического уравнения
5. Расчет и построение частотных характеристик эквивалентной разомкнутой САУ: АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ
6. Моделирование переходных характеристик исходной САУ
7. Проверка на устойчивость исходной САУ по критерию Гурвица
8. Синтез корректирующего устройства
9. Моделирование переходных процессов в скорректированной САУ. Определение типовых показателей качества в динамике
Курсовая работа является одним из этапов изучения дисциплины "Теория автоматического управления" и имеет своей целью приобретение навыков расчета параметров элементов систем автоматического управления (САУ) и анализа их характеристик.
Данная работа предусматривает возможность практического применения знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной подготовки. При выполнении курсовой работы необходимо решить ряд задач, тематика которых отражает основные разделы изучаемой дисциплины.
1. Расчет коэффициента усиления САУ
Рассчитаем коэффициент усиления К САУ, при котором суммарная статическая ошибка не будет превышать допустимой величины.
Кроме коэффициента усиления на величину ошибки влияют значения управляющего и возмущающего воздействий.Наибольшая величина достигается при действии на систему минимального управляющего воздействия g и максимального возмущения z. Такимобразом, при единичном коэффициенте передачи цепи обратной связи исходной системы суммарная статическая ошибка может быть найдена как:
Значение y определяется реакцией САУ на сумму управляющего и возмущающего воздействий:
где K 1,
K 2
– статические коэффициенты передачи соответственно звена W 1
(p) и W 2
(p).
Подставим полученное значение в (1):
Подставим числовые значения и найдем значение К.
K=233,891 - коэффициент усиления регулятора.
2. Расчет и построение внешних статических характеристик САУ
Построимсемейства внешних статических характеристикдля замкнутой САУ в заданном диапазоне g и z. Аналитически характеристики заданы уравнением:
Теперь найдем статические ошибки для каждого задающего воздействия g:
Рис.1 График семейства статических характеристик
Статическая ошибка максимальна ( =2.6% ) при задающем воздействии g=0.5.
3. Определение передаточной функции исходной САУ, расчет корней характеристического уравнения
Для данной САУ запишем и преобразуем передаточную функцию W(p):
Запишем характеристическое уравнение и найдем его корни.
Характеристическое уравнение имеет вид:
Корни характеристического уравнения найдем при помощи приложения программы MathCAD:
р 1
= -37,87; р 2,3
=-17,48±241.93j
Таким образом по корням характеристического уравнения мы можем предположить, что система устойчива.
4. Расчет и построение частотных характеристик эквивалентной разомкнутой САУ: АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ
Передаточная функция W(p) для эквивалентной разомкнутой САУ выглядит следующим образом :
Зная, что K OC
=1и значение остальных сомножителей запишем W(p):
Теперь запишем частотную функцию W(jω):
b 2
=0.91ω 2
-0.0024ω 4
+0.00000159ω 6

Теперь раскроем скобки и преобразуем полученные выражения:ω cp

Для построения частотных характеристик составим следующую модель:
Для определения устойчивости разомкнутой САУ по критерию Найквиста, нужно на АФЧХ посмотреть, охватывает ли АФЧХ точку с координатой (-1,0) или нет.
Так как АФЧХ исходной САУ (рис.4) не охватывает охватывает точку с координатой , то САУ является устойчивой.
5. Моделирование переходных характеристик исходной САУ
а) При отсутствие возмущений для граничных значений g, переходная характеристика имеет следующий вид:
Рис.5 Переходная характеристика САУ при отсутствие возмущений(g min
=0.5)
Рис.6 Переходная характеристика САУ при отсутствие возмущений(g max
=6)
б) При максимальных возмущениях для граничных значений g, переходная характеристика имеет следующий вид:
Рис.7 Переходная характеристика САУ при максимальных возмущениях(g min
=0.5)
Рис.8 Переходная характеристика САУ при максимальных возмущениях(g max
=6)
6. Проверка на устойчивость исходной САУ по критерию Гурвица
Передаточная функция исходной САУ имеет вид:
Характеристический полином (знаменатель ) имеет вид:
Составим по нему характеристическое уравнение:
Составим и подсчитаем определитель Гурвица:
Δ=2807.692*(0.09176*75.799-0.00126*2807.692)=9595.64
Определитель больше нуля, что согласно критерию Гурвица свидетельствует об устойчивости системы.
7. Синтез корректирующего устройства
Синтез корректирующего устройства проводится для обеспечения оптимальных показателей качества регулирования САУ путем настройки ее на симметричный оптимум.
Желаемая передаточная функция разомкнутой системы, настроенной на симметричный оптимум, имеет вид:
Обозначив передаточную функцию корректирующего устройства (регулятора) и определив передаточную функцию разомкнутой системы , можно записать следующим образом:
Находим значение коэффициента демпфирования:
Т.к. коэффициент демпфирования =3,089 >0,7, то полином второго порядка можно разложить на множители:
Преобразованная передаточная функция имеет вид:
выбираем как наименьшую постоянная времени нескорректированной системы. =0.02с
Представим передаточную функцию регулятора в виде типовыхзвеньевТАУ:
Модель скорректированной САУ в MATLAB:
Рис.7 ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной САУ
Из графиков видно, что запас устойчивости по амплитуде бесконечен, т.к. ЛФЧХ не пересекает угол -180:
Запас устойчивости по фазе имеет конечное значение ;
8. Моделирование переходных процессов в скорректированной САУ.Определение типовых показателей качества в динамике
а) Моделирование переходных процессов скорректированной САУ при ступенчатом изменении задающего и минимального возмущающего воздействия. Определение типовых показателей качества в динамике.
Рис.8 Переходный процесс скорректированной САУ для
Перерегулирование составляет .Время регулирования t р
=2,2с.
Рис.9 Переходный процесс скорректированной САУ для
Перерегулирование составляет .Время регулирования t р
=2,20с.
б) Моделирование переходных процессов скорректированной САУ при ступенчатом изменении задающего и максимального возмущающего воздействия. Определение типовых показателей качества в динамике.
Рис.10 Переходный процесс скорректированной САУ для
Перерегулирование составляет .Время регулирования t р
=9,8-4,3=5,5с.
Рис.11 Переходный процесс скорректированной САУ для
Перерегулирование составляет .Время регулирования t р
=6,8-4,15=2,65с
В ходе курсовой работы была исследована линейная система автоматического управления (САУ).Был выполнен анализ данной САУ, а в частности, построены её временные и частотные характеристики, произведена проверка на устойчивость, также была обеспечена настройка исходной САУ на симметричный оптимум по средствам введения корректирующего устройства, рассчитаны параметрыкачества регулирования скорректированной САУ.
По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы:
- Параметры статического режима определяются по построенным внешним статическим характеристикам. Видно, что исходная система обладает статической ошибкой, которая характеризуется наклоном графиков. Наибольший наклон соответствует максимальной статической ошибке (статизму).
- Параметры динамического режима определяются по построенным временным (переходным) и частотным характеристикам исходной САУ. По полученным характеристикам и проведённым аналитическим расчётам был выполнен анализ исходной САУ на устойчивость и сделан вывод о её неустойчивости (по корням характеристического полинома, критерию Найквиста и Гурвица, по ЛАЧХ и ЛФЧХ).
- Для придания исходной САУ устойчивости, а также оптимальных параметров качества регулирования (по задающему воздействию), был выполнен её синтез и настройка на симметричныйоптимум.
Данная работа позволила закрепить теоретический курс по данной дисциплине и получить навыки расчёта и анализа систем автоматического управления.
1. Теория автоматического управления: учебникдля вузов. Ч.1. Теория линейных систем автоматического управления / Под редакцией А. А. Воронова.- 2-е издание, перераб. И доп. – М.: Высш. Шк., 1986.
2. Теория автоматического управления: учебникдля вузов. – Под редакцией А. В. Нетушила. – 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Высш. Шк.,1976.
3. Теория автоматического управления. /Под ред. Воронова А.А.-М.; Высш.шк., 1986г.
4. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1982г.
5. Ящугин В.А. Теория линейных непрерывных систем автоматического управления в вопросах и ответах.-М.: Высш. шк., 1986г.
6. Певзнер Л.Д. Теория систем управления.- М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002г.

Название: Автоматизированный электропривод
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа
Добавлен 16:46:19 21 апреля 2010 Похожие работы
Просмотров: 588
Комментариев: 14
Оценило: 3 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.

Курсовая работа: Автоматизированный электропривод
Реферат: Расчет винтового домкрата
Дипломная работа по теме Исследование эффективного использования оборотных средств на примере 'Темп'
Короткое Сочинение Рассуждение
Курсовая работа по теме Проектирование и расчет каскада управления двухфазным асинхронным двигателем
Курсовая Работа На Тему Методы Прямого Измерения Интеллектуального Капитала
Эссе Бедная Лиза
Реферат по теме Ресурсы и качество подземных вод
Дидактика 7 Класс Геометрия Мерзляк Контрольные Работы
Реферат по теме Определение подачи скоростей круглопильных станков
Реферат: Great Expectations Morals Essay Research Paper Morals
Реферат: Осанка и её влияние на функционирование внутренних органов. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Котел пищеварочный электрический КЭП-60
Лучшее Сочинение Егэ По Русскому Языку
Реферат: Добровольная экологическая деятельность. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Особенности библиографического обслуживания детей
Сочинение по теме Пушкин: Дубровский
Контрольная работа: Разработка механической части привода главного движения станка
Реферат по теме Имидж политического лидера
Реферат: The Faith Of Young Goodman Brown Essay
Реферат: Виды бюджетов и их взаимосвязь 2
Реферат: Политические воззрения С.С. Уварова
Реферат: Кейнс иего система
Реферат: Агрессия Р. Мэй (глава из книги Сила и невинность)