Реферат: работа по Теории автоматического управления

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Московский Государственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана
1. Техническое задание……………………………………………………………….....………3
2. Вывод уравнения исполнительной части………………………………………......……….4
3. Построение желаемой ЛАЧХ………………………………………………...……..………..6
3.1. Нахождение координат рабочей точки…………………….……………..….……6
3.2. Построение желаемой ЛАЧХ………………………………………….………..….6
3.3. Расчет параллельного корректирующего устройства………………….….…..….7
3.4. Техническая реализация параллельного КУ…………………………….….…..…8
3.5. Проверка устойчивости внутреннего контура…………………………..……...…9
3.6. Проверка устойчивости всей системы……………………………….….………..10
4. Аналоговая САР с возмущающим воздействием………………………………………….10
5. Введение связи по возмущающему воздействию………………………………………….12
Приложение…………………………………………..…………………………………...…….14
1. Техническое задание…………………………………………………………….…..………15
2. Построение желаемой ЛАЧХ..……………………………………..………………….……15
3. Расчет параллельного корректирующего устройства...…………..………………….……16
4. Техническая реализация параллельного КУ ………………….…………………...………17
5. Проверка устойчивости внутреннего контура…………….…..…..………………….……18
6. Проверка устойчивости всей системы……….…………….…………………..…..…….…18
7. Переходный процесс САУ...………………….…………….…..…..…………………….…18
8. Расчет коэффициентов усиления устройств, входящих в САУ………………….…….....19
Приложение…………………………………….…………….…..……..………………………20
1. Техническое задание.
Спроектировать следящую САУ, согласно Схеме 1, в соответствии со следующими параметрами:
1. Момент инерции, приведенный к валу двигателя:
4. Возмущающий момент на валу двигателя
7. Электрическая постоянная времени:
8. Номинальная скорость вращения двигателя:
9. Номинальное напряжение двигателя:
10. Скорость изменения управляющего воздействия:
2. Вывод уравнения исполнительной части.
Составим уравнение исполнительной части следящей системы. В качестве исполнительного двигателя в системе используется двигатель постоянного тока независимого возбуждения, схема которого представлена на Рис. 1.
Запишем уравнения, согласно схеме замещения:
R я

– активное сопротивление якоря,
J’ –
суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя,
М д

– момент, развиваемый двигателем,
М вд
–
момент возмущения, приведенный к валу двигателя,
- скорость вращения ротора двигателя,
- коэффициент противо-ЭДС (конструктивная постоянная двигателя),
К м

– конструктивная постоянная двигателя.
Займемся рассмотрением уравнений (1) – (4).
- постоянная времени нарастания тока якоря (из-за наличия L я

) (2.6),

- постоянная времени нарастания скорости ИД. (2.7).

С учетом принятых обозначений имеем:
3. Построение желаемой ЛАЧХ.
В соответствии с методикой, выбираем желаемую обратную ЛАЧХ второго типа. При этом для коррекции ЭСП используются обратные связи по скорости, ускорению и моменту ИД, а также последовательное корректирующее устройство. Для упрощение реализации применяем общее корректирующее устройство во всех цепях обратных связей. В этом случае передаточная функция скорректированного разомкнутого ЭСП будет иметь вид:
3.1. Нахождение координат рабочей точки.
Определим координаты т. А р
исходя из требований по точности системы.
Определяем амплитуду гармонической составляющей управляющего воздействия:
Примем амплитуду гармонической составляющей ошибки равной 70% от заданной максимальной ошибки. Тогда:
При этом ордината рабочей точки равна:
Таким образом, координаты рабочей точки А р
будут иметь значения:
3.2. Построение желаемой ЛАЧХ.
(См. График 1). Передаточная функция неизменяемой части имеет вид:
Исходя из найденных значений координат рабочей точки (3.1.5), строим . По построенному графику определяем значение коэффициента усиления разомкнутой системы:
Из т. А р
проводим прямую с наклоном +40 дБ/дек до уровня – 13 дБ. Из полученной точки проводим прямую с наклоном +20 дБ/дек до пересечения с графиком . Так как высокочастотная и низкочастотная асимптоты построенной ЛАЧХ и совпадают, то мы получили желаемую ЛАЧХ.
Частота среза системы, исходя из графика, равна:
Пересечение и произошло в точке B, значение амплитуды в которой равно 13 дБ. Таким образом, система удовлетворяет требованиям по устойчивости и в введении последовательного корректирующего устройства нет необходимости:
3.3. Расчет параллельного корректирующего устройства.
В общем виде обратную передаточную функцию системы, представленной на Схеме 1, можно представить в виде:
Второе слагаемое характеризует . Запишем передаточную функцию , применив к ЛАЧХ, изображенным на Графике 1 принцип сопоставления. Получим:
С целью упрощения реализации параллельного корректирующего устройства и улучшения параметров устойчивости проведем ЛАЧХ начиная с точки В под наклоном +40 дБ/дек. В этом случае имеем:
Исходя из (3.3.2), с учетом (3.2.4) получаем:
где b = 0.00275 –
найдено из построений на Графике 1.
С учетом (3.3.7) и (3.3.4) получим:
Итак, передаточная функция параллельного корректирующего устройства имеет вид:
3.4. Техническая реализация параллельного корректирующего устройства.
Реализовывать корректирующее устройство будем посредством RC-цепочки. По найденному значению передаточной функции подберем из каталога соответствующую RC-цепочку. Значение полученной постоянной времени добьемся соответствующим выбором значений R и C.
3.5. Проверка устойчивости внутреннего контура.
Необходимо проверить устойчивость контура местной обратной связи:
= + 2·90 0
– 89 0
+ 45 0
= + 136 0
.

Запас устойчивости внутреннего контура больше 30 0

, что благоприятно сказывается на устойчивости системы.
3.6. Проверка устойчивости всей системы.
Определим запас устойчивости всей системы:
= + 90 0
+ 90 0
– 75 0
+ 2·10 0
= 125 0
,

Запас устойчивости всей системы удовлетворяет требованиям по устойчивости.
4. Аналоговая САР с возмущающим воздействием.
Пусть нагрузка присоединена к ИД через редуктор. Тогда уравнение (2.8) можно представить в виде:
Так как нагрузка присоединена к исполнительному двигателю через нагрузку, получим:
где - коэффициент усиления двигателя
Составим уравнение системы в соответствии ос структурной схемой (см. схема 1):
где - коэффициент усиления датчика момента
- коэффициент усиления датчика скорости
- коэффициент усиления усилителя мощности

- коэффициент усиления разомкнутой системы

- коэффициент усиления разомкнутого внутреннего контура

- коэффициент усиления разомкнутого внутреннего контура
- коэффициент усиления системы по моменту
С учетом введенных обозначений получим:
ЛАЧХ передаточной функции по возмущающему воздействию представлен на графике 2.
Рассчитаем ошибку САР при возмущающем воздействии:
Расчетная ошибка САР оказалась меньше заданной (3’).
Рассчитаем ошибку САР при возмущающем воздействии в точке с частотой :
Расчетная ошибка САР в критической точке оказалась меньше заданной (3’), поэтому введение связи по возмущающему моменту не является необходимым и будет рассматриваться далее не более как учебная.
Расчетная ошибка САР в критической точке оказалась меньше заданной (2’), поэтому введение связи по возмущающему моменту не является необходимым.
5. Введение связи по возмущающему воздействию.
Введем связь по возмущающему воздействию в учебных целях. Введение связи по возмущающему воздействию позволяет существенно уменьшить моментальную составляющую ошибки. Структурная связь при введении связи по возмущающему воздействию показана на Схеме 2.
Необходимо моментную составляющую свести к 0, отсюда имеем:
Для упрощения реализации корректирующего устройства будем считать, что оно должно работать при частотах , тогда:
ЛАЧХ передаточной функции по ошибке при введении связей по возмущающему воздействию представлена на Графике .
1. Техническое задание.
Спроектировать следящую САУ, согласно Схеме 1 (Часть 1), в соответствии с параметрами, представленными в Техническом задании (Часть 1) и следующими требованиями к переходному процессу:
2. Построение желаемой ЛАЧХ.
Рабочая точка имеет те же координаты, что и в Части 1. Определим левую границу частоты среза по графикам зависимости , Т п

от Р
max
.
Для = 25%
имеем:
Определим правую границу частоты среза :
Тогда в соответствии с (2.4) имеем:
Через рабочую точку проводим прямую под наклоном +60дБ/дек до уровня –
L м
= -16 дБ
(найдено по номограмме). Из этой точки проводим среднечастотную асимптоту под наклоном +20дБ/дек до пересечения с ЛАЧХ неизменяемой части. См. График 1. В ходе построения получили:
Полученное значение частоты среза удовлетворяет условию:
Пересечение и произошло в точке B, значение амплитуды в которой достаточно, чтобы система удовлетворяла требованиям по устойчивости и в введении последовательного корректирующего устройства нет необходимости:
3. Расчет параллельного корректирующего устройства.
Расчет параллельного корректирующего устройства будем производить теми же методами, что в Части 1.
С целью упрощения реализации параллельного корректирующего устройства и улучшения параметров устойчивости проведем ЛАЧХ начиная с точки В под наклоном +40 дБ/дек. В этом случае имеем:
Исходя из (3.1), с учетом (3.2) получаем:
Итак, передаточная функция параллельного корректирующего устройства имеет вид:
4. Техническая реализация параллельного корректирующего устройства.
Реализовывать корректирующее устройство будем посредством последовательного соединения двух RC-цепочек.
5. Проверка устойчивости внутреннего контура.
Необходимо проверить устойчивость контура местной обратной связи:
= + 3·90 0
– 2·90 0
+ 45 0
= + 135 0
.

Запас устойчивости внутреннего контура больше 30 0

, что благоприятно сказывается на устойчивости системы.
6. Проверка устойчивости всей системы.
Определим запас устойчивости всей системы:
= + 90 0
+2· 90 0
– 2·80 0
+ 2·3 0
= 116 0
,

Запас устойчивости всей системы удовлетворяет требованиям по устойчивости.
7. Переходной процесс САУ.
Найдем переходный процесс САР при подаче на вход управляющего воздействия .
Передаточную функцию находим исходя из построенной ЛАЧХ (см. График 1):
Переходной процесс находим с использованием программы MatLab 6.5 (см. График 2).
Время переходного процесса и перерегулирование удовлетворяют ТЗ.
8. Расчет коэффициентов усиления устройств, входящих в САУ.
Найдем коэффициенты усиления устройств, входящих САУ.
Нелинейный элемент введем перед К у1
.
Вводимая в систему нелинейность имеет вид:
Так как нелинейный элемент не имеет петли гистерезиса, то
Исследуем систему на наличие предельных циклов, и, в случае их существования исследуем каждый на устойчивость.
Условие нахождения системы на границе устойчивости:
Условие существования в САР предельных циклов:
Графики представлены в приложении.
Имеем 2 предельных цикла со следующими параметрами:
Предельный цикл будет устойчив, если при ЛФЧХ линейной части системы , а при - .
В случае исследуемой системы нетрудно заметить, что устойчивым является первый цикл с параметрами:

Название: работа по Теории автоматического управления
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат
Добавлен 15:42:04 13 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 22
Комментариев: 12
Оценило: 0 человек
Средний балл: 0
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
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.

Реферат: работа по Теории автоматического управления
Дипломная работа по теме Проект оптимизации имиджевой политики некоммерческих организаций на примере Центра культурных программ
Курсовая работа по теме Месца і ролю вучэбна-метадычных дапаможнікаў па беларускай літаратуры ў працэсе школьнай адукацыі
Курсовая работа по теме Комп’ютерне моделювання стохастичних процесів із заданими властивостями
Причастия Настоящего Времени Сочинение Про Осень
Курсовая работа: Экономические информационные системы и их составляющие
Разработка Товарной Марки И Фирменного Стиля Курсовая
Статистические Методы Прогнозирования Курсовая Работа
Сочинение На Тему Зоопарк 4 Класс
Лесков Собрание Сочинений
Матерь Человеческая Аргументы Для Сочинения Егэ
Реферат: Правовое положение коммерческих банков
Реферат по теме Радиолокация, радиолокационные цели
Реферат по теме Поглощение воды корнем и ее транспорт у цветковых растений
Методы Исследования С Помощью Вербальных Средств Реферат
Сочинение Рассуждение На Тему Летние Каникулы
Классный Час По Итоговому Сочинению Картинка
Контрольная работа: Принципы обеспечения безопасности, их методологическое значение
Дипломная работа по теме Етіологія, патогенез, епідеміологія та протікання малярії
Курсовая Работа На Тему Финансовый Анализ
Реферат: Римське право і політика
Реферат: Сущность и структура Я-концепции
Реферат: Партизанское движение 1941-1944 гг. на Украине
Реферат: Turbo Vision 2