Проектування системи автоматичного регулювання кута повороту вала електродвигуна

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати


Міністерство освіти і науки України

Севастопольський Національний Технічний Університет

Кафедра Технічної кібернетики

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

за курсом «Проектування систем автоматичного керування"

«Проектування системи автоматичного регулювання кута повороту вала електродвигуна»

Виконала: ст. гр. А - 61з

Брусино С. Е.

Перевірив:

Дубовик С.О.

Оцінка ________________

Дата «____»___________

Підпис _______________

Севастополь

2009

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

1 Ця технічне завдання поширюється на розробку і випробування підсистеми автоматичного регулювання кута повороту вала електродвигуна.

2 Підставою для розробки є робочий план курсу «Проектування систем автоматичного управління».

3 Технічні вимоги

3.1 Склад системи та вимоги до конструктивного пристрою

3.1.1 Основні частини і їх призначення:

Датчики (2 шт.) - Перетворення кута повороту в електричну напругу;

Підсилювач напруги (1 шт.) - Формування помилки регулювання;

Підсилювач потужності (1 шт.) - Посилення потужності сигналу, що надходить на двигун;

Електродвигун (1 шт.) - Виконавчий пристрій.

3.1.2 Габарити не повинні перевищувати розмірів 300х200х400 (мм).

3.1.3 Маса не повинна перевищувати 20 (кг).

3.2 Необхідні показники якості і точності

Помилка відтворення поліноміального сигналу | e ¥ (t) | 0.06;

Помилка відтворення гармонійного сигналу | e S | 0.06;

Помилка від перешкоди | e N | 0.5;

Мінімальна частота перешкоди = 310 (рад / c);

Час регулювання t Р 2 (с);

Перерегулювання системи s 15%.

3.3 Номінальний режим роботи

Момент інерції навантаження = 0.5 (кг × м 2);

Максимальна швидкість обертання (Рад / с);

Максимальне значення прискорення руху навантаження (Рад / с 2);

Максимальний статичний момент опору навантаження × м); Вимоги до надійності

Середній термін безвідмовної роботи 10000 годин.

Можливість усунення неполадок, заміною основних частин та їх елементів.

Умови експлуатації

3.5.1 допускаються короткочасні впливу кліматичних факторів

Робочий діапазон температур 0 0 С <t <40 0 C;

Максимальне атмосферний тиск 900 (мм рт. Ст.);

Відносна вологість - 80% при температурі навколишнього середовища 20 0 C;

Механічні впливи

Постійна перевантаження не більше 10g;

Змінні перевантаження не більше 5g;

Частота вібрації 2 Гц.

Витрати на проектування необмежені. Джерела фінансування не визначені.

Порядок випробувань і введення в дію

5.1 Провести перевірку та контроль параметрів

Здійснити контроль опорів і електричної міцності ізоляції струмоведучих ланцюгів і обмоток електродвигуна;

Здійснити контроль нагріву обмоток або інших частин електродвигуна;

Здійснити оцінку виникають при роботі машин шумів і вібрацій, а також радіоперешкод.

Здійснити перевірку точності відпрацювання заданого кута повороту

Провести ряд випробувань з вимірюванням кута повороту j;

Переконатися у відповідності кута повороту j і заданого кута j зад.

Міністерство освіти і науки України

Севастопольський Національний Технічний Університет

Кафедра Технічної кібернетики

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсового проекту

за курсом «Проектування систем автоматичного керування"

«Проектування системи автоматичного регулювання кута повороту вала електродвигуна»

Виконала: ст. гр. А - 61з

Брусино С. Е.

Перевірив:

Дубовик С.О.

Оцінка ________________

Дата «____»___________

Підпис _______________

Севастополь

2009

ЗМІСТ

ВСТУП

1 ФУНКЦІОНАЛЬНА І СТРУКТУРНА СХЕМИ СИСТЕМИ

2 ВИБІР І РОЗРАХУНОК ВИКОНАВЧОГО ПРИСТРОЇ

2.1 Вибір двигуна

2.2 Розрахунок параметрів передавальної функції двигуна

3 РОЗРАХУНОК РЕГУЛЯТОРА

4 Розрахунок коригувального ЛАНКИ

4.1 Отримання характеристик бажаної ЛАЧХ

4.2 Побудова амплітудно-частотних характеристик

4.3 Знаходження передавальної функції регулятора

4.4 Перевірка стійкості і якостей перехідного процесу

5 реалізація коригувальних ПРИСТРОЇ

ВИСНОВОК

Список використаних джерел

ВСТУП

Системи автоматичного регулювання застосовуються в багатьох галузях сучасної техніки: в авіаційній і космічній промисловості, для роботи в підводних і морських середовищах, в наземній техніці.

Синтез системи автоматичного регулювання полягає у виборі структури і параметрів систем регулювання об'єктами, які відповідно до заданих технічними умовами забезпечують найбільш раціональні характеристики по запасах стійкості, показниками якості і точності. Складнощі вирішення даної проблеми полягає в тому, що при проектуванні систем необхідно враховувати безліч додаткових чинників: надійність функціонування, масу і габаритні розміри, вартість, можливість роботи при вібрації, в агресивних середовищах, при значних перепадах температури і вологості.

Проектування являє собою процес створення технічної документації, дослідних зразків і моделей об'єкта.

Існують особливості САУ як об'єктів проектування. На відміну від інших об'єктів машинобудування та приладобудування, які є звичайно окремими пристроями, САУ являє собою систему з пристроїв, що працюють в режимі управління заданим об'єктом: об'єкт управління (регулювання), регулятор, або керуюча частина, підтримує необхідний режим роботи об'єкта управління або змінює цей режим відповідно до заданого законом або програмою управління.

При цьому велику вагу набувають такі проектні процедури, як аналіз стійкості, якості і точності САУ, синтез регулятора, побудова математичних моделей об'єктів регулювання. При проектуванні САУ істотне значення набуває фізична різнорідність і збурюючих впливів.

Цілі та критерії проектування мають виключно важливе значення, так як вони визначають і направляють весь процес проектування. Термін проектування встановлюється з урахуванням найшвидшого досягнення мети створення САУ на світовому рівні.

У ході виконання курсової роботи потрібно спроектувати систему автоматичного регулювання кута повороту вала електродвигуна (ЕД). Об'єктом управління такої системи є обертовий вал, навантажений моментом . Мета управління полягає в забезпеченні кута повороту вала ЕД, близького до заданої величини , Яка може змінюватися в часі. Для досягнення цієї мети необхідно спроектувати систему зі зворотним зв'язком.

Оцінки якості і точності проектованої системи повинні задовольняти технічним завданням.

1 ФУНКЦІОНАЛЬНА І СТРУКТУРНА СХЕМИ СИСТЕМИ

Перший етап проектування полягає у виборі елементів цієї системи та формуванні функціональної схеми.

У курсовому проекті кут повороту вала ЕД повинен вимірюватися за допомогою датчика (Д) одного з наступних типів:

потенціометричні;

індукційні (сельсіни, трансформатори, що обертаються, що стежать трансформатори магнесіни);

ємнісні;

фотоелектричні.

Призначення цих датчиків полягає в перетворенні кута повороту вала в електричну напругу U. Підсилювач напруги (УН) підсумовує цей сигнал із заданим і формує помилку регулювання . Вона підсилюється в потужності за допомогою підсилювача УМ і подається на виконавчий двигун. Відповідна функціональна схема наведена на малюнку 1.1.

Малюнок 1.1 - Функціональна схема електродвигуна

Електродвигун як чотириполюсник характеризується двома вхідними параметрами: - Напруга в ланцюзі якоря і - Струм якоря і двома вихідними: М - момент обертання, W - кутова швидкість вала. Ці характеристики пов'язують два рівняння чотириполюсника

(1.1)

де приватні передавальні функції мають вигляд

(1.2)

Рівняння (1.1), (1.2) випливають з диференціальних рівнянь двигуна

(1.3)

де - Індуктивність і опір якірного ланцюга,

- Струм якоря,

J - момент інерції якоря і всіх жорстко з'єднаних з ним частин,

- Електромагнітний обертаючий момент двигуна,

M - момент опору навантаження, приведеної до валу двигуна.

З наведених рівнянь випливає структурна схема системи стабілізації, зображена на малюнку 1.2, де позначено

Д1, Д2 - датчики;

Ку - коефіцієнт підсилення;

j - кут повороту вала.

Wp (s) - передатна функція регулятора;

N e - високочастотні шуми,

(S) - передавальна функція двигуна з управління від напруги U до кутової швидкості обертання якоря,

(S) - передавальна функція двигуна за збуренням від моменту опору на валу двигуна до кутової швидкості обертання якоря.

Малюнок 1.2 - Структурна схема системи стабілізації

(1.4)

Параметри цих передавальних функцій можуть бути визначені за характеристиками пускового моменту швидкості холостого ходу - :

(1.5)

Характеристики і наводяться у довідковій літературі [1] або в технічній документації.

Для забезпечення заданих максимальних значень швидкості і прискорення руху навантаження двигун на валу повинен розвивати швидкість і момент , Що визначаються виразами [2], [3], [4]

(1.6)

, (1.7)

де і - Моменти інерції двигуна і редуктора;

- Момент інерції навантаження;

-Максимальний момент опору навантаження;

- Передавальне число редуктора;

- Коефіцієнт корисної дії редуктора.

2 ВИБІР І РОЗРАХУНОК ВИКОНАВЧОГО ПРИСТРОЇ

Вибір виконавчого пристрою будемо здійснювати на основі мінімізації необхідного моменту інерції на валу двигуна і оптимізації прискорення руху навантаження по передавальному числу редуктора.

2.1 Вибір двигуна

Вихідними даними для вибору двигуна є:

момент інерції в навантаженні Jн = 0.5 (кг ∙ м 2)

2) момент у навантаженні = 18 (Н × м);

швидкість обертання (максимальна) у навантаженні (Рад / с);

4) прискорення у навантаженні (Рад / с 2);

Визначаємо максимальний момент Мн і потужність Рн в навантаженні.

Мн = Jн × + , [Н × м] (2.1)

Мн = 0.5 × 2,1 +18 = 19,05 [Н × м]

Рн = Мн × , [Вт] (2.2)

Рн = 19,05 × 2,1 = 40,005 [Вт]

Необхідна потужність двигуна визначається за формулою:

РТР = 2 × Рн / h, [Вт] (2.3)

За отриманою потужності Рн визначаємо К.П.Д. з умови:

Так як Рн <100 Вт, то  = 0.85 і необхідна потужність:

РТР = 2 × 40/0.85 = 94 [Вт]

Вибір двигуна проводиться за номінальною потужності двигуна, яка повинна бути більше РТР.

Виходячи з цієї умови, вибираємо двигун 4ПБ80А1.

Даний двигун належить до класу двигунів постійного струму.

Двигун класу 4ПБ являє собою двигун з природним охолодженням.

Відповідні умови експлуатації - нормальні, що відповідають значенням кліматичних факторів: висота над рівнем моря до 1000м, температура навколишнього середовища від 1 до 40 С, відносна вологість 80% при t = 20С.

Показники надійності:

середній термін служби при напрацюванні 30000 годин не менше 12 років. Імовірність безвідмовної роботи за період 10000 годин> 0.8 при довірчій ймовірності 0.7, напрацювання щіток 0.8, коефіцієнті готовності 0.9.

Габарити двигуна:

довжина - 385 мм, ширина - 125 мм, висота - 214 мм, маса - 16 кг.

Даний двигун має технічні дані:

номінальна потужність, при виконанні Рном = 370 [Вт]

максимальна частота обертання fmax = 4000 [об / хв]

номінальна частота обертання fном = 3000 [об / хв]

4) напруга Uном = 220 [В]

5) номінальний обертаючий момент Мном = 1.2 [Н ∙ м]

момент інерції Jдв = 1.7 × 10 -2 [кг ∙ м 2]

Визначимо w ном: w ном = 2 ∙ p ∙ f ном / 60 [рад / c] (2.4)

w ном = 2 × 3.14 × 3000/60 = 314.159 [рад / c]

Визначимо w хх: w хх = 2 ∙ p ∙ fmax/60 [рад / c] (2.5)

w хх = 2 × 3.14 × 4000/60 = 418.879 [рад / c]

Момент інерції обчислюється за формулою:

Jд = Jдв + Jp, [кг × м 2] (2.6)

де Jр - момент інерції редуктора:

Jр = 0.1 ∙ Jдв, [кг × м 2]

= 0.1 ∙ 0.017 +0.017 = 0.0187 [кг ∙ м 2]

Обчислимо оптимальне число редуктора:

ip = (2.7)

ip = = 23,88.

Визначимо максимальний момент двигуна за першою формою рівняння балансу - з використанням наведеного моменту інерції:

Мдв анip + МНС / iph, [Н ∙ м] (2.8)

де - Момент інерції, приведений до валу двигуна

Jд + , [Кг ∙ м 2]

0.019 [кг ∙ м 2]

Мдв = 0.019 ∙ 2,1 ∙ 23,88 +18 / (23,88 ∙ 0.85) = 1.8 [Н ∙ м]

Розрахуємо перевантажувальну здатність по моменту:

  м = Mдв / Мном (2.9)

  м = 1.8/1.2 = 1.5

Дане значення   м задовольняє умові    м 3.

Визначимо перевантажувальну здатність за швидкістю:

ω = ωd / ω ном, (2.10)

де ωd = Ω н ∙ ip.

Тоді ωd = 5 ∙ 23,88 = 119

  ω = 119/314.159 = 0.38

Дане значення   ω задовольняє умові    ω 1.3 

Так як   м (2.9)  та   ω (2.10) задовольняють зазначеним обмеженням, то двигун обраний правильно.

2.2 Розрахунок параметрів передавальної функції двигуна

Електродвигун як чотириполюсник характеризується двома вхідними параметрами: напругою в ланцюзі якоря і струмом якоря , І двома вихідними: моментом обертання і кутовий швидкістю валу . Ці характеристики зв'язані двома рівняннями:

(2.11)

де - Індуктивність і опір якірного ланцюга;

- Струм якоря;

- Момент інерції якоря і всіх, жорстко з'єднаних з ним, частин;

- Електромагнітний обертаючий момент двигуна;

- Момент опору навантаження, приведеної до валу двигуна.

Застосувавши перетворення Лапласа до системи (2.11), отримаємо:

(2.12)

(2.13)

Де

Легко показати, що .

W (s)= = 1

Знайдемо передавальні функції - Передавальну функцію двигуна з управління від напруги до кутової швидкості і - Передавальну функцію двигуна за збуренням.

(2.14)

Тоді (2.15)

При , Маємо:

, (2.16)

У теж час, , Отже:

(2.17)

Висловимо параметри передавальної функції через технічні характеристики двигуна. Рівняння статичної характеристики двигуна:

де u - нерівномірність ходу, інша важлива характеристика ДПТ - жорсткість механічної характеристики двигуна b -1. Жорсткість визначає ступінь не паралельності (кута нахилу) характеристики.

Для характеристики ДПТ b = Mn / w хх

де Мn - пусковий момент, коли кутова швидкість дорівнює нулю. Mn повинен бути .

Мn = 3 ∙ Мном = 3.6

b = Mn / w хх = 0.0086

Передавальна функція в каналі управління - це передатна функція від напруги до кутової швидкості обертання якоря.

(2.18)

Де

Постійна часу в ланцюзі якоря характеризує частку реактивної складової щодо активною.

Таким чином, отримуємо:

(2.19)

Передавальна функція в каналі обурення - це передатна функція від моменту опору на валу двигуна до тієї ж самої кутовий швидкості. У теж час, , Отже:

(2.20)

де

3 РОЗРАХУНОК РЕГУЛЯТОРА

Перша проблема - це проблема якості і точності, а, отже, проблема вибору коефіцієнта посилення k. Коефіцієнт підсилення вибирається, виходячи з вимог точності, які визначаються обмеженням на усталену помилку. Необхідно враховувати дію моменту навантаження. Для цього розглянемо наступну спрощену структурну схему нашої системи стабілізації кута.

Мс ωf

φ зад ωu φ u φ



Малюнок 3.1 - Cтруктурно схема системи стабілізації кута

, (3.1)

де .

(3.2)

Запишемо вираз для помилки:

Визначимо необхідну добротність системи . Знайдемо для цього , При . Так як

,

Якщо всі корені , То при , Де:

.

Одержуємо:

Так як , То

= 4 +116,36 ∙ 10 = 1167.6 (3.3)

Отже, добротність системи:

(3.4)

Розглянемо вплив Тебе на якість системи.

Для простоти покладемо Тя = 0. Тоді структурна схема системи стабілізації кута (малюнок 3.2) буде мати наступний вигляд:


Рисунок 3.2 - Структурна схема системи стабілізації кута

де . (3.5)

Запишемо

Отже, передатна функція всієї системи буде дорівнює

.

Перевіримо систему на стійкість, скориставшись алгебраїчним критерієм Гурвіца:

Q (s) = ,

D 1 = a1 = 0,46> 0,

D 2 = a1 ∙ a2-a3 ∙ a0 = 0,46 ∙ -1 ∙ 0> 0,

отже, система є стійкою.

Наведемо ПФ прямий ланцюга до канонічного вигляду:

, (3.6)

характеристичне рівняння , Отже, коріння будуть

,

де h = x / T = xw o,

інакше .

Так як h <w o, значить можна ввести зворотний різниця, яка буде позитивною:

- Частота ланки з урахуванням загасання (змінена). Отже

Звідси видно, що власна частота коливального ланки w 0 2 = , Значить коефіцієнт посилення k = 1.

h = 0,46 / 2 = 0,23,

тепер знайдемо власну частоту з урахуванням загасання w = 101.


Знайдемо час регулювання

Малюнок 3.3 - Перехідний процес прямої ланцюга

tp = 17 c>> 2 c, час регулювання не задовольняє умові tp <2 (с).

Реакція системи на одиничний стрибок, здійснена в MatLab, представлена ​​на малюнку 3.3.

З перехідної характеристики видно, що система стійка, але має погані показники точності і якості: час регулювання tp = 17 с, що значно більше бажаного tp <2с, а перерегулювання системи значно перевищує бажане перерегулювання 15% і дорівнює 100%. З цього випливає, що для поліпшення показників якості і точності система потребує корекції.

2) Оцінимо вплив Тебе ¹ 0

Виходячи з параметрів обраного двигуна = 10 мгн, = 2 Ом;

(3.7)

Отже,

(3.8)

Тоді ПФ буде дорівнює:

(3.9)

Визначимо стійкість цієї системи за критерієм Гурвіца. Для цього складаємо визначник.

D 1 = 2,176> 0

D 2 = 2,176-0,0109 ∙ = -209,9 <0

Система нестійка, тому що значення визначника менше нуля.

З усього цього випливає, що при отриманих параметрах передавальної функції (коефіцієнті підсилення k і постійної часу Т) система нестійка. І, отже, для забезпечення стійкості системи і хороших показників її якості і точності, у пряму ланцюг досліджуваної системи необхідно ввести коригуючий ланка.

4 Розрахунок коригувального ЛАНКИ

Так як досліджувана система є нестійкою, необхідно ввести коригуючий ланка в її пряму ланцюг. Це дозволить не тільки скорегувати систему, зробивши її стійкою, а й забезпечити необхідні показники якості і точності: час регулювання tp <2c і перерегулювання s <15%. Для отримання передавальної функції коригувального ланки скористаємося методом ЛАЧХ.

4.1 Отримання характеристик бажаної ЛАЧХ

Гранична відносна помилка відтворення корисного (гармонійного) сигналу

(4.1)

де

Х арактерізует інтенсивність впливу корисного сигналу, - Гранична помилка відтворення корисного сигналу

(Рад / с) - максимальна частота корисного сигналу.

Гранична відносна помилка від перешкоди:

(4.2)

Мінімальна частота перешкоди

.

4.2 Побудова амплітудно-частотних характеристик

Передавальна функція розімкнутої системи має вигляд:

(4.3)

(4.4)

Амплітудно-частотна характеристика незмінної частини представлена ​​на малюнку 4.1.

Побудова бажаної ЛАЧХ проводиться виходячи з характеристик точності, отриманих у пункті 4.1, і характеристик перехідного процесу, що містяться в технічному завданні. Бажану логарифмічну амплітудно-частотну характеристику розімкнутого контуру будуємо, виходячи з того, щоб середньочастотна частина, що проходить через с, не перетинала забороненої область смуги високочастотних перешкод (20lg  N,N) .

Бажана ЛАЧХ складається з трьох основних частин:

ніжнечастотная частина: відповідає за точність

середньочастотна частина: відповідає за час регулювання, перерегулювання і запаси стійкості

високочастотна частина: будується виходячи зі зручності отримання ЛАЧХ регулятора.

Побудова бажаної ЛАЧХ починається з побудови среднечастотной асимптоти, має частоти сполучення і w 3. Для забезпечення достатнього запасу по фазі необхідно щоб

Також необхідно виконання умови > 2.

На підставі пропонованих вимог до побудови бажаної ЛАЧХ отримаємо:

,

,

Бажана логарифмічна амплітудно-частотна характеристика представлена ​​на малюнку 4.1.

Малюнок 4.1 ЛАЧХ бажаної передавальної функції і регулятора


4.3 Знаходження передавальної функції регулятора

Відповідно до виду ЛАЧХ, наведеної на рисунку 4.1, бажана передатна функція прямої ланцюга має вигляд:

(4.5)

Так як передатна функція незмінної частини має вигляд:

(4.6)

то передатна функція регулятора:

Так як , То передавальну функцію регулятора можна представити у вигляді форсує ланки:

(4.7)

де .

(4.8)

Або , (4.9)

(4.10)

Логарифмічна амплітудно-частотна характеристика регулятора представлена ​​на малюнку 4.1.

4.4 Перевірка стійкості і якостей перехідного процесу

Для оцінки якості та точності системи з отриманим коригуючих ланкою побудуємо перехідний процес системи з корекцією, попередньо отримавши передавальну функцію замкненої системи.

Після корекції, система має передавальну функцію прямого ланцюга , Що визначається за (4.9). Отже, передатна функція замкнутої ланцюга має вигляд:

Визначимо стійкість цієї системи за критерієм Гурвіца. Для цього складаємо визначник.

D 1 = 63998944602> 0

D 2 = 2740854> 0

D 3 = 546> 0

D 4 = 2.88> 0

=> Система стійка.

Перехідний процес замкнутої системи:

Малюнок 4.2 - Перехідний процес замкнутої системи



З малюнка 4.2 видно, що перехідний процес на виході отриманої системи задовольняє необхідних характеристиках: , .

За допомогою годографа Найквіста знайдемо запаси по амплітуді і фазі (рисунок 4.3).


Малюнок 4.3 - Годограф Найквіста

Запас по амплітуді А з = 25.2 дБ (при w * = 186 рад / с),

запас по фазі g з = 60.1 ° (w ** = 26 рад / с)

Реальне коригуючий пристрій містить баластна апериодическое ланка, в даному випадку - першого порядку з одиничним коефіцієнтом посилення і постійної часу Т У = 0,01 Т.

Wb (s) = - Передатна функція баластного ланки (апериодическое ланка першого порядку).


Оцінимо вплив баластного ланки, побудувавши перехідну характеристику системи.

Малюнок 4.4 - Перехідний процес системи з баластовим ланкою

Таким чином, як видно з графіка перехідного процесу малюнка 4.4, баластна ланка значно впливає на перерегулювання, яка збільшилася майже у два рази, і лише небагато - на час регулювання:

, .

5 реалізація коригувальних ПРИСТРОЇ

Реалізувати фізично коригуючий ланку з передатною функцією (4.8) можна за допомогою наступної схеми.







Малюнок 4.4 - Схема реалізації коригуючого ланки, відповідного ЛАЧХ регулятора

, T 22 <T 21


Малюнок 5.3 - Технічна реалізація коригувального устрою

Параметри Т 21, Т 22,1,2 визначаються наступними виразами:

;

Для отриманого регулятора

Параметри елементів схеми, представленої на малюнку 5.3 визначаються наступним чином.

Вибір пунктів.

КУ1 = 1, КУ2 = 1.

Конденсатор С1 належить класу електролітичних конденсаторів (КЕ), що відрізняються малими розмірами при великій ємності, але мають досить великі струми витоку і втрати.

Приймемо

С1 = 0.0005 (Ф) = 500 (мкФ), тоді

R1 = 460 (Ом),

R2 = 25 (Ом),

R3 = 399 104 (Ом) = 399.1 (кОм),

С2 = 0.6 (мкФ).

ВИСНОВОК

У даному курсовому проекті спроектовано систему автоматичного регулювання кута повороту вала електродвигуна. Об'єктом управління такої системи є обертовий вал, навантажений моментом . Мета управління полягає в забезпеченні кута повороту вала ЕД, близького до заданої величини , Яка може змінюватися в часі. Для досягнення цієї мети спроектована система зі зворотним зв'язком.

Оцінки якості і точності проектованої системи задовольняють технічним завданням:

помилка від перешкоди | e N | 0.5;

мінімальна частота перешкоди = 310 (рад / c);

час регулювання t Р 2 (с);

перерегулювання системи s 15%.

Розроблено технічне завдання, в якому і враховані всі вимоги, необхідні для нормального функціонування системи, в тому числі умови її експлуатації.

Згідно з вихідними даними, розрахований виконавчий двигун: визначено необхідна потужність двигуна, по значенню якої обраний тип двигуна. У процесі розрахунку регулятора прийшли до висновку, що для забезпечення стійкості системи і хороших показників її якості і точності існує необхідність введення коригуючого ланки, в зв'язку з тим, що при отриманих параметрах передавальної функції (коефіцієнті підсилення k і постійної часу Т) система нестійка. З урахуванням коригуючого ланки проведено аналіз якості і точності системи. Скоригований система має перерегулювання і час регулювання системи с.

Реальне коригуючий пристрій містить баластна апериодическое ланка, в даному випадку - першого порядку з одиничним коефіцієнтом посилення і постійної часу Т У = 0,01 Т. Аналізуючи графік перехідного процесу системи з баластовим ланкою, можна помітити, що воно значно впливає на перерегулювання і лише небагато - на час регулювання:

, .

Список використаних джерел

1 Довідник з електричним машинам: т.2 п / ред. Копилова І.П., Клочкова Б.К. -М.: Вища школа, 1988.

2 Топчеев Ю.І., Атлас для проектування систем автоматичного регулювання. - М.: Машинобудування, 1989

3 Довідник радіоаматора п / ред. Терещук Р.М. - Київ.: Державне видавництво технічної літератури, 1962

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
120.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування системи автоматичного спостереження
Проектування стежить системи автоматичного управління
Проектування і розрахунок стежить системи автоматичного управління
Синтез системи автоматичного регулювання радіального положення плями
Аналіз системи автоматичного регулювання температури припливного повітря в Картоплесховище
Аналіз системи автоматичного регулювання температури теплоносія в агрегаті АВМ
Дослідження системи автоматичного регулювання кутової швидкості двигуна внутрішнього згоряння
Проектування механізму повороту торкретфурми
Проектування механізму повороту і відліку аттенюатора
© Усі права захищені
написати до нас