Синтез системы автоматического управления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Техническое задание

1.1 Основные сведения

Разработать структуру и рассчитать параметры устройства коррекции последовательного типа для электромеханической системы в соответствии с техническим заданием. Функциональная схема системы представлена на рисунке.

Силовой преобразователь (СП), двигатель (Д), редуктор (Р) и датчик положения (ДП) составляют неизменяемую часть системы. Корректирующее устройство (КУ) подлежит определению.

Основная задача работы - определение структуры корректирующего устройства с такими параметрами, чтобы скорректированная система удовлетворяла заданным показателям качества динамических (переходного процесса) и установившихся режимов работы.

1.2 Заданные технические сведения и параметры

Основные параметры двигателя 2ПБ112LГ

- предельное значение добротности по скорости;

- предельное значение добротности по ускорению.

Для синтезированной САУ заданы следующие показатели качества переходного процесса при сигнале управления.

перерегулирование

время переходного процесса

2. Разработка схемы электромеханической системы и расчёт параметров её звеньев

2.1 Параметры структурной схемы модели двигателя

Общепринятая структура модели двигателя постоянного тока, управляемого со стороны якоря, изображена на рисунке ниже. Она соответствует элементу Д функциональной схемы.

электромеханический корректирующий схема

По структурной схеме найдем выражение ПФ звеньев «двигатель - механизм» по управляющему воздействию, считая возмущающие воздействия .

где: - ПФ замкнутого контура управления скоростью двигателя,

- ПФ разомкнутого контура управления скоростью двигателя,

- ПФ контура обратной связи.

Здесь E(s)=U_я-E_д изображение рассогласования напряжения и э.д.с., подаваемого на якорь двигателя.

Сопротивление нагретой якорной цепи во всех инженерных расчетах принимается «приведенным» к температуре 75⁰С. Расчёт выполняется по формуле:

В результате, передаточная функция двигателя по скорости вала:

где - электромагнитная постоянная двигателя,

- электромеханическая постоянная модели блока «двигателя - механизм», величина .

Значения конструктивных коэффициентов машины и рассчитываются по нижеуказанным формулам:

Численно , но размерность k_M (Нм/А), поэтому значение номинального электромагнитного момента будет равно:

Корни знаменателя передаточной функции двигателя К_дс(s) вещественны. Это значит, что ЛАХ L_дс(щ) будет иметь наклон 0 - 1 - 2.

Передаточная функция двигателя по углу поворота б(t)) будет такой:

.

2.2 Параметры силового преобразователя и датчика положения

Передаточная функция силового преобразователя:

,

где T_п=0.002 c,

Передаточная функция датчика положения (преобразователь угла поворота в напряжение)

, где k_пун = 2.5 В/град = 143,239 В/рад;

2.3 Передаточная функция нескорректированной части модели системы

В нескорректированную часть системы входят: силовой преобразователь, двигатель, датчик положения, редуктор P2.

Значение коэффициента передачи редуктора Р₂ можно рассчитать, как:

.

.

И, округляя до целого, будем считать .

Значит, ПФ нескорректированной системы будет иметь вид:

.

ПФ нескорректированной САУ будет иметь вид:

Вывод

В результате выполнения данной работы было определено корректирующее устройство с помощью метода динамического синтеза. Суть это метода в том, что входной сигнал определяется только предельными значениями своих некоррелированных первых двух производных. Показатели качества синтезированной системы удовлетворяют заданным.

Размещено на Allbest.ru