close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursach SAU var 9

код для вставкиСкачать
1.Задание на курсовую работу:
Задана структурная схема автоматической системы управления ЛА в режиме стабилизации и управления углом тангажа (рис.1)
Рис.1 Структурная схема системы "ЛА-САУ"
Передаточные функции блоков схемы:
, , , ,
.
Значения параметров системы "ЛА-САУ":
; ;
; ;
; ;
; ; ;
Определить передаточную функцию корректирующего звена так, чтобы система "ЛА-САУ" обладала следующими свойствами и показателями качества:
- астатизмом 1-ого порядка;
- передаточным коэффициентом разомкнутой системы ;
- перерегулированием ;
-временем переходного процесса ;
Максимальное ускорение регулируемой величины должно быть не более при начальном рассогласовании .
Построить переходной процесс скорректированной системы и показать, что система "ЛА-САУ" удовлетворяет заданным требованиям.
На основе полученного вида синтезировать корректирующее звено из R,L,C элементов.
2. Расчёт корректирующего звена
2.1 Построение ЛАЧХ неизменяемой части
Преобразованная структурная схема с единичной обратной связью имеет вид:
Рис 1.2 Преобразованная структурная схема САУ ЛА
Где .
Передаточная функция разомкнутой системы:
Передаточная функция замкнутой системы:
Проверяем по критерию Гурвица устойчивость заданной системы в замкнутом состоянии:
Характеристическое уравнение замкнутой системы:
.
Коэффициенты характеристического уравнения:
Заданная система, согласно критерию Гурвица неустойчива
Построим ЛАЧХ неизменяемой части:
Частоты сопряжения асимптотической ЛАЧХ :
Добротность системы по скорости при равна .
2.2 Построение желаемой ЛАЧХ
Для заданного значения по номограммам Солодовникова определяем . Тогда , отсюда частота среза Так как при наличии начального рассогласования , ускорение выходной координаты ограничивается значением , то частота среза должна быть не более Следовательно, частоту среза для желаемой ЛАЧХ выбирается в диапазоне:
Из соответствующих номограмм, которые позволяют определять требования к желаемой ЛАЧХ разомкнутой системы в среднем диапазоне частот, обеспечивающей получение переходной характеристики со значением , находим избыток фазы и предельное значение :
Тогда среднечастотная асимптота проводится под углом -20дБ/дек, так как при больших углах наклона трудно обеспечить устойчивость системы и необходимое перерегулирование. Протяженность под наклоном -20дБ/дек устанавливаем исходя из необходимого запаса устойчивости по амплитуде , то есть не менее 14дБ.
Низкочастотная асимптота , определяющая статические свойства системы, проходит через точку 25,5дБ при . Так как имеет и порядок астатизма равный нулю, не удовлетворяющий техническому заданию, то низкочастотная часть желаемой ЛАЧХ должна пройти под наклоном -20дБ/дек
Высокочастотная часть не влияет ни на устойчивость, ни на качество, поэтому её проводим под таким же наклоном, как и у неизменяемой части системы.
Таким образом, получаем желаемую ЛАЧХ, передаточная функция которой имеет вид:
Далее, определяем передаточную функцию замкнутой системы и проверяем её на устойчивость по критерию Гурвица:
Характеристическое уравнение замкнутой системы:
Коэффициенты характеристического уравнения:
Заданная система, согласно критерию Гурвица устойчива
2.3 Синтез передаточной функции корректирующего звена:
Произведём синтез последовательного корректирующего звена. Для получения ЛАЧХ корректирующего звена необходимо графически вычесть из желаемой ЛАЧХ ЛАЧХ неизменяемой части , и далее по точкам излома получаемой ЛАЧХ определить аналитическую зависимость и постоянные времени передаточной функции . Проведя эти операции, получим:
ЛАЧХ неизменяемой части, желаемая ЛАЧХ и ЛАЧХ корректирующего звена представлены на рисунке 1.3
Рис 1.3 2.4 Построение переходного процесса
Для построения переходного процесса воспользуемся формулой, связывающую h(t) и вещественную частотную характеристику.
Пределы интегрирования определим, построив график вещественной частотной характеристики:
Рис. 1.4 Вещественная частотная характеристика
Тогда Рис. 1.5 Переходной процесс
3. Подбор корректирующих звеньев
Полученную передаточную функцию корректирующего звена разобьем на две части:
По этим передаточным функциям произведём подбор корректирующего звена из R -L -C элементов для каждого звена.
1. Принципиальная схема 1-ого корректирующего звена представлена на рис.5.
Рис.5 Принципиальная схема 2-ого корректирующего устройства
Приведем эту передаточную функцию к следующему виду:
Пусть Тогда определим Найдем оставшиеся R C элементы. Составим систему уравнений:
Отсюда: . Подставим это выражение в 1-ое уравнение:
Решая уравнение, получим Тогда кОм.
2. Принципиальная схема 2-ого корректирующего звена изображена на рис.6.
Рис.6 Принципиальная схема 1-ого корректирующего устройства
где .
Зададим ёмкость конденсатора мкФ. Зная ёмкость конденсатора, определим сопротивление :
кОм,
кОм.
Распечатка из маткада
Так как наше корректирующее звено представляет собой пассивный фильтр
,
.
Таким образом, после корректирующего звена сигнал ослабляется в 53 раза, значит требуется после корректирующего звена поставить УПТ с коэффициентом усиления 53.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
15
Размер файла
590 Кб
Теги
var, kursach, sau
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа