Синтез следящей системы двухфазного асинхронного двигателя. Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Синтез следящей системы двухфазного асинхронного двигателя
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«ОМСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
по
дисциплине : «Теория
автоматического регулирования в электронных цепях и электроприводе»
“Синтез
следящей системы двухфазного асинхронного двигателя”
Раздел 1. Исходные данные для
проектирования
б) вид задающего воздействия: g(t) = vt, причем = 25 град/с;
в) максимальная величина ошибки = 0,09 град;
ж) коэффициент передачи редуктора = 5,8;
и) передаточная функция желаемой
типовой ЛАХ вида 2/1 (S = 2, = 1)
Структурная схема системы,
отвечающей требованиям технического задания по быстродействию и качеству,
приведена на рис. 1.
Раздел 2. Краткое описание
двухфазного АД, его паспортные данные
Двухфазные асинхронные двигатели
широко используются в автоматических системах. Наибольшее применение как
исполнительные элементы они находят в маломощных следящих системах.
Практическое достоинство этих двигателей заключается в том, что они не имеют
коллектора и обладают высокой надежностью.
В основном выпускаются двухфазные
асинхронные двигатели двух типов: с полным немагнитным ротором из материала с
хорошей электропроводностью и м ферримагнитным ротором , имеющим
короткозамкнутую обмотку. Имя меньший КПД, двигатели первого типа отличаются
малой инерцией ротора и лучшими регулировочными свойствами. Их мощность не
превышает 100 - 200 Вт.
Принципиальная схема двухфазного
асинхронного двигателя показана на рис.1.1. Обмотка управления у и обмотка
возбуждения в
расположены перпендикулярно друг к другу. Необходимый фазовый сдвиг между
напряжениями на обмотках, равный 90о, обеспечивается с помощью конденсатора C,
включенного в цепь обмотки возбуждения.
Механические характеристики
асинхронного двигателя нелинейны и зависят не только от собственных параметров,
но и от параметров выходного каскада усилителя и схемы включения обмоток.
Поэтому механические характеристики, используемые в расчетах, должны
соответствовать реальным условиям работы двигателя.
С помощью механических характеристик
можно найти управляемое напряжение при заданном статическом моменте
сопротивления не валу и напряжение трогания двигателя.
Раздел 3. Функциональная схема
следящей системы, состоящей из функционально необходимых элементов (элемента
сравнения, усилителя мощности, двигателя и редуктора)
Структурная схема этой же системы
приведена на рис. 3.
- действующее значение напряжения,
подаваемого на обмотку управления АД;
- угловая частота (скорость)
вращения двигателя;
- угол поворота выходного вала
редуктора;
- коэффициент передачи редуктора
(передаточное число);
передаточная функция объекта
управления, состоящего из двигателя и редуктора;
- электромеханическая постоянная
времени двигателя;
- коэффициент передачи усилителя
мощности.
Раздел 4. Расчет передаточной
функции двигателя по управляющему воздействию
Параметры передаточной функции
двигателя определяются по формулам [1]:
Здесь: - пусковой
момент двигателя;
- номинальная угловая частота
двигателя;
- номинальное напряжение
управления;
- момент инерции, приведенный к
валу двигателя.
В дальнейших расчетах будем полагать
Так, для выбранного типа двигателя
АДП-363А:
Тогда параметры передаточной функции
двигателя, в соответствии с приведенными выше формулами, равны
Раздел 5. Расчет коэффициента
усиления разомкнутой цепи, обеспечивающего заданную величину максимальной
ошибки
передаточная функция прямой цепи
следящей системы, состоящей только из функционально необходимых элементов
(рис.4).
Из сопоставления структурных схем
рис. 4 и рис. 3 следует, что
Величина установившейся ошибки
относительно задающего воздействия (в схеме рис. 1 и рис. 4) равна [3]:
Отсюда определяется коэффициент
передачи разомкнутой цепи проектируемой САУ
откуда коэффициент передачи
усилителя мощности
В результате передаточная функция равна
Раздел 6. Определение показателей
качества следящей системы, состоящей из функционально необходимых элементов.
Построение ЛАХ и ЛФХ. Сравнение полученных показателей качества с требованиями
технического задания
Моделирование переходной
характеристики осуществляется в программе MatLab.
Структурная схема модели приведена на рис. 5.
Построение ЛАХ и ЛФХ осуществлялось
с применением программы MathCad.
Аналитическое выражение ЛАХ (в
синтаксисе MathCad):
Здесь = 2,609 с-1 - сопрягающая частота.
Определим запас устойчивости по фазе
(на частоте среза):
Результаты расчетов показывают, что
полученные показатели качества системы, состоящей из ФНЭ, не удовлетворяют
требованиям технического задания:
а) время регулирования = 3,4 с
> 0,23 с;
в) запас устойчивости по фазе = 5,535O < 62O .
Раздел 7. Расчет параметров желаемой
передаточной функции разомкнутой цепи следящей системы
В соответствии с требованиями
технического задания желаемая передаточная функция типовой ЛАХ вида 2/1 (S = 2, = 1) равна
[2]
Необходимо определить величины , , такие, при
которых выполняются требования технического задания по быстродействию и
качеству.
Отметим, что результаты расчетов , , с помощью
любого метода синтеза САУ являются приближенными. Следовательно, эти величины
по сути являются предварительными, требующими дальнейшего уточнения. Такое
уточнение будем проводить путем моделирования системы управления на ЭВМ с
помощью программы MatLab.
С учетом вышеизложенного обозначим: , , -
приближенные значения постоянных времени; , , - уточненные значения постоянных
времени.
Порядок расчета параметров желаемой
передаточной функции [2], [3].
Приближенная величина запаса
устойчивости по фазе
Приближенное значение частоты среза
После расчета величин , , производится
моделирование системы рис. 9 на ЭВМ с целью определения фактических значений
времени регулирования и
перерегулирования .
Моделирование переходной
характеристики осуществляется в программе MatLab. Структурная
схема модели приведена на рис. 9.
График переходной характеристики
приведен на рис. 10.
) время регулирования (по уровню 2,5%) = 0,149 с;
Построение ЛАХ и ЛФХ осуществлялось
с применением программы MathCad.
Аналитическое выражение ЛАХ (в синтаксисе
MathCad):
Здесь = 1 с-1 ; = 7,29 с-1
; = 125 с-1 -
сопрягающие частоты.
Определим запас устойчивости по фазе
(на частоте среза):
Результаты расчетов показывают, что
полученные показатели качества удовлетворяют требованиям технического задания:
а) время регулирования = 0,149 с
< 0,23 с;
б) перерегулирование = 17, 9%
< 11%.
Раздел 8. Определение передаточной
функции корректирующего устройства. Полная структурная схема синтезированной
САУ
Отметим, что система рис. 1 является
всего только расчетной, своеобразным эталоном для реальной САУ, содержащей
функционально необходимые элементы (без учета датчика выходной величины в цепи
обратной связи) и корректирующее устройство (структурная схема реальной САУ
приведена на рис. 14).
Требование одинаковости поведения
реальной (рис. 14) и расчетной (рис. 1) систем приводит к очевидному равенству
где - искомая передаточная функция
корректирующего устройства.
Полная структурная схема
синтезированной САУ приведена на рис. 15.
График отработки системой
воздействия вида приведен на
рис. 16, а график ошибки - на рис. 17.
Как следует из результатов
моделирования (рис. 17), установившаяся ошибка при отработке воздействия вида не
превышает заданной величины = 0,05 град.
следящий
двухфазный асинхронный двигатель
Синтезированная
следящая система полностью отвечает всем требованиям технического задания.
1. Расчет автоматических систем/Под
ред. А.В. Фатеева. - М., Высшая школа, 1973. - 336 с.
. Справочное пособие по системам
автоматического регулирования и управления/Под ред. Е.А. Санковского. - Мн.,
Вышыйш. школа, 1973. - 584 с.
. Теория автоматического управления
: учеб. пособие / В.Л. Федоров, А.В. Бубнов. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - 116
с.
Похожие работы на - Синтез следящей системы двухфазного асинхронного двигателя Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Реферат по теме Сущность политической власти, ее легитимация и легитимность
Сочинение: Защита права собственности: комплексный (межотраслевой) анализ регулирования
Реферат: Типы и классификации религий
Реферат: Разработка формирователя сигналов на однокристальном микропроцессоре
Реферат: Динамическое представление данных
Сочинение Можно Ли Назвать Поколение Z
Контрольная работа по теме Методика проведения занятия по рисованию с натуры
Реферат: Аудит организации бухгалтерского учета и учетной политики предприятия 5
Реферат: Greek Gods Essay Research Paper The Greek
Сочинение На Тему Отношение Базарова К Любви
Реферат: Оновлення змісту виховного процесу в умовах розбудови національної школи
История Медицины Эссе
Реферат: Письмо к Н. В. Гоголю. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Изучение противогипоксической активности селенитов и их эффективности в условиях экспериментальных
Сочинение: В чем сходства и различия Онегина и Печорина
Сочинение По Белорусской Литературе Что Такое Счастье
Эссе По Античной Философии
Сочинение по теме Морфемный разбор (разбор слова по составу)
Курсовая работа по теме Разработка программы генерации ландшафта на основе фракталов
Методичка На Тему Схема Клинического Исследования Больного Ребенка
Реферат: Понятие права собственности юридических лиц
Реферат: Педали у рояля
Реферат: Договор займа и договор кредита