Система автоматической стабилизации частоты - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа
Принципиальная и функциональная схемы системы автоматической стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока. Определение передаточных характеристик системы. Проверка устойчивости замкнутой системы по критериям Гурвица, Михайлова и Найквиста.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Мурманский государственный технический университет
1. Принципиальная и функциональная схемы
2. Определение передаточных характеристик
3. Определение передаточных функций
4. Построение частотных и логарифмических характеристик
5. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по задающему воздействию
6. Эквивалентные частотные разомкнутой системы
7. Проверка устойчивости замкнутой системы по критериям Гурвица, Михайлова и Найквиста
8. График переходного процесса системы. Определение показателей качества переходного процесса
1. Изобразить принципиальную схему САР для заданного варианта. Составить функциональную схему САР.
2. По заданным в варианте статическим характеристикам и значению рабочей точки определить передаточные коэффициенты всех элементов системы в абсолютных значениях. Выполнить статический расчёт САР, определив величину статической ошибки системы по задающему воздействию.
3. Составить дифференциальные уравнения и определить передаточные функции всех элементов системы, используя заданные параметры. Изобразить структурную схему САР.
4. По найденным в п.3 передаточным функциям построить частотные характеристики (АФЧХ, АЧХ, ФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ) всех элементов системы
5. По найденным передаточным функциям элементов системы определить передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по задающему воздействию.
6. Построить эквивалентные частотные характеристики (АФЧХ, АЧХ, ФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ) разомкнутой системы.
7. Проверить устойчивость замкнутой системы по критериям Гурвица, Михайлова и Найквиста.
8. Построить график переходного процесса системы. Определить показатели качества переходного процесса.
J - момент инерции всех вращающихся масс, ;
fд - коэффициент внутреннего демпфирования;
Ly - индуктивность цепи управления, Гн;
Ry- сопротивление цепи управления, Ом;
Lq- индуктивность поперечной цепи, Гн;
Rq- сопротивление поперечной цепи, Ом.
1. Принци пиальная и функциональная схемы
Принципиальная схема системы автоматической стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока. Объект регулирования - двигатель постоянного тока с регулированием по напряжению якоря (ЭДН).
2. Определение передаточных характеристик.
Рисунок 2.1 - Статическая характеристика ЭДН.
Рисунок 2.2 - Статические характеристики ЭМУ
Рисунок 2.3 - Статические характеристики ТГ
Определение коэффициента разомкнутой системы и статической ошибки.
Для того что бы обеспечить заданную статическую ошибку в систему необходимо ввести усилитель постоянного тока с коэффициентом услиления не менее 75.
Полученная статическая ошибка меньше заданной, расчет можно считать оконченным.
3. О пределение передаточных функций
Дифференциальное уравнение двигателя постоянного тока с независимым возбуждением при регулировании частоты вращения изменением напряжения на якоре (ЭДН).
Рисунок 3.1 - Принципиальная схема ЭДН
автоматический стабилизация частота двигатель
Исходными физическими уравнениями являются уравнения электрического и механического равновесия.
Схема цепи якоря двигателя позволяет составить уравнение электрического равновесия:
где L Я - индуктивность цепи якоря;
R Я - активное сопротивление цепи якоря;
Для двигателей малой и средней мощности индуктивностью якоря можно пренебречь.
Полагая, что вращающий момент двигателя расходуется на преодоление динамического момента, обусловленного моментом инерции вращающихся масс и момента вязкого трения, получим уравнение моментов
где Сm- электромеханическая постоянная;
J - момент инерции всех вращающихся масс;
Выразим из уравнения (3.2) ток якоря Iя и подставим его в уравнение (3.1), после преобразования получим уравнение:
где - коэффициент внутреннего демпфирования;
- коэффициент пропорциональности между частотой вращения и напряжением.
Окончательно дифференциальное уравнение можно представить в виде
где - электромеханическая постоянная времени;
- передаточный коэффициент двигателя.
Передаточный коэффициент находится по статической характеристике двигателя щ=f(Uя) для заданной рабочей точки.
Если к уравнению (3.4) применим преобразование Лапласа (начальные условия нулевые), то уравнение (3.4) примет вид
Определив отношение лапласова изображения выходной величины к лапласову изображению входной, получим выражение передаточной функции элемента
Дифференциальное уравнение электромашинного усилителя с продольно-поперечным возбуждением (ЭМУ).
Входная величина - U у Выходная величина - U вых
Рисунок 3.2 - Принципиальная схема ЭМУ.
Рисунок 3.3 - Эквивалентная схема ЭМУ.
ЭМУ с продольно-поперечным возбуждением эквивалентен последовательному соединению двух звеньев: первичного и вторичного генераторов. Входной величиной первичного генератора является напряжение возбуждения U y , приложенное к обмотке управления ЭМУ, его выходной величиной является напряжение поперечной цепи U q . Это напряжение, в свою очередь, является источником возбуждения вторичного
генератора. На выходе этого генератора вырабатывается выходное напряжение ЭМУ - U вых . Приведённая эквивалентная схема справедлива, если пренебречь ЭДС взаимоиндукции, которая наводится токами управляющей обмотки в продольной обмотке якоря и считать, что ЭМУ полностью скомпенсирован потоком компенсационной обмотки.
Данная схема позволяет составить уравнения электрического равновесия:
где R y , R д , L y , L д - активные сопротивления и индуктивности соответственно цепи управления и поперечной цепи.
Если ЭМУ работает в ненасыщенном режиме, то напряжение поперечной цепи U д и напряжение на выходе U вых можно определить так:
Решая совместно уравнения, приведённые выше получим следующее дифференциальное уравнение:
где - постоянная времени цепи управления ЭМУ,
- постоянная времени поперечной цепи ЭМУ,
Передаточный коэффициент находится по статической характеристике ЭМУ U вых = f (U y ) для заданной рабочей точки.
Если к уравнению 3.11 применим преобразование Лапласа (начальные условия нулевые), то уравнение примет вид
Определив отношение лапласова преобразования выходной величины к лапласову преобразованию входной, получим выражение передаточной функции элемента.
Рисунок 3.4 - Структурная схема системы
4. Построение частотных характеристик элементов системы
5. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой САР по зада ю щему воздействию
Эквивалентная передаточная функция разомкнутой системы при последовательном соединении элементов находится по формуле
где - передаточная функция i-го элемента системы;
k - количество элементов в системе.
Передаточная функция замкнутой системы находится по формуле
где - передаточная функция разомкнутой системы.
6. Эквивалентны е частотные разомкнутой системы
7. Проверка устойчивости замкнутой системы по крит е риям Гурвица, Михайлова и Найквиста
Система будет устойчивой если все коэффициенты матрицы Гурвица положительны, а также положительны все определители Гурвица.
Все коэффициенты и определители матрицы положительны, следовательно система устойчива.
Система будет устойчивой если годограф Михайлова начинается на
положительной реальной полуоси и описывает в положительном направлении последовательно N квадрантов, где N порядок системы.
Рисунок 7.1 - Годограф полинома знаменателя
Как видно из графика годограф полинома знаменателя начинается на положительной реальной полуоси и описывает в положительном направлении 3 квадранта. В данном случае порядок системы - 3 следовательно система устойчива.
Замкнутая система будет устойчивой если АФЧХ разомкнутой системы не охватывает точку (-1; j0), то замкнутая система будет устойчивой.
Как видно их графика АФЧХ разомкнутой системы (п.6) точка (-1; j0) не охвачена характеристикой, следовательно система будет устойчивой.
8 . График переходного процесса системы. Определение п о казателе й качества переходного процесса
Рисунок 8.1 - График переходного процесса
Время переходного процесса t P =8,1 c
Число колебаний за время регулирования - 7,5.
Проведение анализа замкнутой системы на устойчивость. Определение передаточной функции разомкнутой системы и амплитудно-фазовой частотной характеристики системы автоматического управления. Применение для анализа критериев Гурвица, Михайлова и Найквиста. контрольная работа [367,4 K], добавлен 17.07.2013
Формирование функциональной схемы системы автоматической стабилизации (САС). Построение линеаризованной математической модели САС. Определение передаточных функций элементов САС. Статический и динамический системы, ее моделирование на лабораторном стенде. курсовая работа [861,2 K], добавлен 24.02.2012
Определение передаточных функций элементов системы автоматического регулирования (САР) частоты вращения вала двигателя постоянного тока. Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутого контура САР. Анализ изменения коэффициента усиления усилителя. курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.07.2015
Получение передаточной функции разомкнутой системы методом структурных преобразований блок-схемы. Построение частотных характеристик, необходимых для исследования зависимости устойчивости замкнутой системы от параметра по критериям Михайлова и Найквиста. контрольная работа [1,3 M], добавлен 04.06.2010
Оценка устойчивости системы автоматического регулирования по критериям устойчивости Найквиста, Михайлова, Гурвица (Рауса-Гурвица). Составление матрицы главного определителя для определения устойчивости системы. Листинг программы и анализ результатов. лабораторная работа [844,0 K], добавлен 06.06.2016
Принцип действия, функциональная и структурная схемы системы следящего привода. Исследование и моделирование линейной автоматической системы. Анализ устойчивости с помощью критерия Гурвица. Моделирование в Matlab, оптимизация параметров регулятора. лабораторная работа [683,5 K], добавлен 30.11.2011
Выбор и расчет параметров системы автоматической подстройки частоты. Определение передаточной функции, спектральной плотности шума и оптимального значения шумовой полосы. Построение графиков амплитудно- и фазо-частотной характеристик разомкнутой системы. курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.09.2019
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Система автоматической стабилизации частоты контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Технология производства вафель с фруктовой и пралиновой начинкой
Реферат: Брежнев Леонид Ильич 3
Дипломная работа: Разработка и исследование имитационной модели разветвленной СМО. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Обоснование социальной работы с безнадзорными детьми из приюта
Контрольная работа по теме Маркировка товаров, уровень их качества
Доклад: Рыжков Николай Иванович
Темы Дипломных Работ По Налогообложению
Реферат: Физкультура и спорт в СССР. Имена выдающихся спортсменов
Контрольная Работа Первые Романовы
Сочинение: Андрей Штольц как антипод Обломова
Курсовая работа по теме Фармакология с токсикологией и токсикологическим анализом. Зооциды
Реферат: Диалектическая система. Скачать бесплатно и без регистрации
Практическая Работа No 3 Обработка Результатов Метеонаблюдений
Курсовая работа по теме Роль средств массовой информации в PR-процессе
Реферат: Требования к качеству продукции. Скачать бесплатно и без регистрации
Пример Сочинения Огэ По Русскому 2022
Сочинение На Ингушском Языке Са
Курсовая работа: Политический режим и его эволюция в современной России
Клише Для Сочинения Огэ
Сочинение По Повести Альфа Центавра
Рокоссовский Константин Константинович (1896-1968) - История и исторические личности презентация
Финансирование охраны труда на предприятии - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Международное гуманитарное право и пределы его применимости - Государство и право контрольная работа