close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursach SAU var 1 skhema 3

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 гироскопического устройства
Передаточные функции блоков схемы:
, , , Значения параметров :
; ;
; ;
; Определить передаточную функцию корректирующего звена так, чтобы система обладала следующими свойствами и показателями качества:
- перерегулированием ;
-временем переходного процесса ;
Максимальное ускорение регулируемой величины должно быть не более при начальном рассогласовании .
Построить переходной процесс скорректированной системы и показать, что система 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 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 устойчива
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 24дБ.
Низкочастотная асимптота , определяющая статические свойства системы, проходит через точку 14дБ при . 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 . Графическое вычитание можно выполнить в MathCad, поделив на , после этого получим
ЛАЧХ неизменяемой части, желаемая ЛАЧХ и ЛАЧХ корректирующего звена представлены на рисунке 1.3
Рис 1.3 ЛФЧХ неизменяемой части, желаемая ЛФЧХ и ЛФЧХ корректирующего звена представлены на рисунке 1.3б
Рис 1.3б 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 этой передаточной функции произведём подбор корректирующего звена из R -L -C элементов.
1. Принципиальная схема 1-ого корректирующего устройства изображена на рис.6.
Рис.6 Принципиальная схема 1-ого корректирующего устройства
где .
Зададим ёмкость конденсатора мкФ. Зная ёмкость конденсатора, определим сопротивление :
кОм,
кОм.
Таким образом, после корректирующего звена сигнал ослабляется в 7 раза, значит требуется после корректирующего звена поставить УПТ с коэффициентом усиления 7.
Приложение 1
Список используемой литературы:
1. Конспект лекций.
2. Иващенко Системы автоматического управления.
3. Фельдман А. А. Методы теории автоматического управления.
4. Воронов А.А. Основы теории автоматического регулирования и управления
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
20
Размер файла
411 Кб
Теги
var, skhema, kursach, sau
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа