close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

лаба№3

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)
"Последовательная коррекция систем автоматического управления"
Отчёт о лабораторной работе №3
по дисциплине "Теория автоматического управления"
Вариант 10
Выполнил:
студент ФДО ТУСУР
гр.: з-369-б
специальности 210106
Омелянчук Вячеслав Николаевич
7 октября 2013г.
Руководитель:
_______________________ "___" ___________ 2013 г.
2013 г.
Цель работы: Исследование влияния средств коррекции на свойства систем автоматического управления.
Пояснения к работе: Исследованию подлежит автоматическая система управления частотой вращения двигателя (рис.1 и рис. 2).
Рис.1. САУ частоты вращения с комбинированным дифференцирующим устройством.
Рис.2. САУ частоты вращения двигателя с интегрирующим устройством.
Паспортные данные двигателя: Pном =3,2 кВт; Uном = 220 В; Iя ном =18 А; Jд =0,065 кг/м2 ; Rя=0,376 Ом; Lя=0,004Гн; nном =2500 об/мин.
Согласно паспортным данным передаточная функция двигателя в числовом выражении имеет вид:
Параметры ЭМУ определяются также по паспортным данным, которые имеют следующие значения для ЭМУ-50А3:Pэму= 4кВт; Uэму=230 В; Iвх= 10 мА; rвх=2100 Ом; Lвх=100Гн; r1=3.35Ом; L1=0.6Гн.
Передаточная функция ЭМУ в соответствии с приведёнными паспортными данными можно представить как
,
где Kэму=Uэму/Iвх*rвх=11; Tэму=L1/r1=0.178 c; Tвх=Lвх/rвх=0,0478 с.
Коэффициент передачи тахогенератора ВR kос=0,1.
Программа работы: 1. Набрать структурную схему одноконтурной замкнутой САУ, зарезервировав место для корректирующего устройства. (рис.3)
Рис.3. Структурная схема замкнутой САУ исследуемой системы.
2. Коэффициент усиления kу усилителя У установить согласно заданному преподавателем варианту: для варианта № 3 Ку=4.
3.Отредактировать передаточные функции звеньев. Для исходной системы принять передаточную функцию Wk(s)=1.
4. Зафиксировать прямые оценки качества и запасы устойчивости для исходной системы.
5. Рассчитать коэффициенты передаточной функции дифференцирующего корректирующего устройства по выражению (3) Для 6. Зафиксировать прямые оценки качества и запасы устойчивости для скорректированной системы.
7. Установить коэффициенты передаточной функции интегрирующего устройства согласно выражению (9), приняв k = 0,1.
8. Зафиксировать прямые оценки качества и запасы устойчивости для скорректированной системы.
9. Провести сравнительный анализ оценок качества исходной системы и системы с различного вида коррекциями. 1. Исходная система.
Прямая оценка качества переходного процесса.
Рис. 4. Переходная характеристика исходной системы
Определяем время регулирования tрег - минимальное время, по истечении которого переходная характеристика будет оставаться близкой к установившемуся значению с требуемой точностью (5%) в нашем случае оно равно с. tрег= c
Определяем перерегулирования Нm - максимальное отклонение переходной характеристики от установившегося значения, выраженное в относительных единицах или процентах:
Hm=(hm - hy)/hy . 100% или Hm = em /hy.100%.
Время достижения первого максимума tm= с. Время нарастания переходного процесса tн абсцисса первой точки пересечения кривой h(t) с уровнем установившегося значения hy или кривой e(t) с осью абсцисс.
tн= c.
Частота колебаний  = 2 / T0, где Т0 - период колебаний для колебательных процессов. Число колебаний N, которое имеет h(t) за время tрег. N = Оценки качества САУ по частотным характеристикам.
Рис. 5. Частотные характеристики исходной системы
По логарифмической и частотной характеристикам разомкнутой системы определим запасы устойчивости:
Запас по фазе  = 0
Запас по модулю h = дБ.
2. Скорректированная система.
Прямая оценка качества переходного процесса
Рис. 6. Переходная характеристика скорректированной системы
Определяем время регулирования tрег - минимальное время, по истечении которого переходная характеристика будет оставаться близкой к установившемуся значению с требуемой точностью (5%) в нашем случае оно равно с. tрег= c
Определяем перерегулирования Нm - максимальное отклонение переходной характеристики от установившегося значения, выраженное в относительных единицах или процентах:
Hm=(hm - hy)/hy . 100% или Hm = em /hy.100%.
Время достижения первого максимума tm= с. Время нарастания переходного процесса tн абсцисса первой точки пересечения кривой h(t) с уровнем установившегося значения hy или кривой e(t) с осью абсцисс.
tн= c.
Частота колебаний  = 2 / T0, где Т0 - период колебаний для колебательных процессов. Число колебаний N, которое имеет h(t) за время tрег. N = Оценки качества САУ по частотным характеристикам
Рис. 7. Частотные характеристики скорректированной системы
По логарифмической и частотной характеристикам разомкнутой системы определим запасы устойчивости:
Запас по фазе  = 0
Запас по модулю h = дБ.
3. Скорректированная система (тип 2). Оценки качества САУ по частотным характеристикам.
Рис.8. Переходная характеристика скорректированной системы (тип2)
Определяем время регулирования tрег - минимальное время, по истечении которого переходная характеристика будет оставаться близкой к установившемуся значению с требуемой точностью (5%) в нашем случае оно равно с. tрег= c
Определяем перерегулирования Нm - максимальное отклонение переходной характеристики от установившегося значения, выраженное в относительных единицах или процентах:
Hm=(hm - hy)/hy . 100% или Hm = em /hy.100%.
Время достижения первого максимума tm= с. Время нарастания переходного процесса tн абсцисса первой точки пересечения кривой h(t) с уровнем установившегося значения hy или кривой e(t) с осью абсцисс.
tн= c.
Частота колебаний  = 2 / T0, где Т0 - период колебаний для колебательных процессов. Число колебаний N, которое имеет h(t) за время tрег. N = Оценки качества САУ по частотным характеристикам.
Рис. 9. Частотные характеристики скорректированной системы
По логарифмической и частотной характеристикам разомкнутой системы определим запасы устойчивости:
Запас по фазе  = 0
Запас по модулю h = дБ.
Коэффициенты передаточной функции дифференцирующего корректирующего устройства по выражению (3) Для Выводы:
В данной работе было исследовано влияние средств коррекции на свойства САУ. Для обеспечения устойчивой работы систем управления с удовлетворительными показателями качества включаются дополнительные спец. устройства т.е. проводится коррекция. Показатели качества исходной и скорректированной системы существенно отличаются друг от друга: значительное уменьшение времени регулирования и более чем в два раза уменьшением Hm, в скорректированной системе переходный процесс проходит быстрее, также наблюдается рост запасов устойчивости по модулю и по фазе. После изменения передаточной функции интегрирующего звена согласно пункту 7, значительно выросло время регулирования с. по сравнению с исходной системой с. и скорректированной с. Hm, увеличилось незначительно, число колебаний, которое имеет h(t) также выросло и достигло . Показатели качества САУ запас по фазе  = и по модулю h = дБ, по сравнению с исходно системой изменились незначительно, но уменьшились, если сравнивать со скорректированной системой  = и по модулю h = дБ. Исходя из полученных данных можно сказать, что качество САУ значительное влияние оказывают корректирующие устройства и их тип (дифференцирующее или интегрирующее и их передаточные функции).
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
47
Размер файла
236 Кб
Теги
лаба
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа