Статические характеристики элементов и систем автоматического управления
Изучение принципа действия автоматической системы стабилизации частоты вращения вала двигателя постоянного тока. Экспериментальное получение статических характеристик замкнутого контура. Знакомство с понятиями статической ошибки регулирования статизма.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.01.2021 |
| Размер файла | 503,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Уральский государственный горный университет»
(ФГБОУ ВО «УГГУ»)
Кафедра автоматики и компьютерных технологий
Отчёт по лабораторной работе
по дисциплине «Теория автоматического управления»
на тему: Статические характеристики элементов и систем автоматического управления
Студенты:
Сосновская Дарья Валерьевна
Извеков Кирилл Александрович
Купин Александр Николаевич
Екатеринбург, 2019
1.1. Цели работы
1.1.1. Изучение принципа действия автоматической системы стабилизации частоты вращения вала двигателя постоянного тока.
1.1.2. Знакомство с пропорциональным и интегральным законами управления.
1.1.3. Экспериментальное получение статических характеристик отдельных элементов и разомкнутого контура.
1.1.4. Экспериментальное получение статических характеристик замкнутого контура. Знакомство с понятиями статической ошибки регулирования, коэффициента статизма.
1.1.5. Определение влияния передаточного коэффициента разомкнутого контура на точность замкнутого контура
Рисунок 1. Автоматическая система стабилизации. Принципиальная схема
Рисунок 2. Автоматическая система стабилизации. Принципиальная схема
Статические характеристики элементов системы (Таблица 1.1)
Таблица 1.1
|
Uз,В |
Uоу,В |
UТВ, В (при Мн =0) |
N, об/с |
UТГ, В |
|
|
4 |
15 |
200 |
20 |
4 |
|
|
3 |
11 |
150 |
15 |
3 |
|
|
2 |
7 |
100 |
10 |
2 |
|
|
1 |
4 |
50 |
5 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Графики зависимости статических характеристик (Рисунок 3)
Рисунок 3
На графиках представлены статические характеристики:
а) Операционного усилителя;
б) Тиристорного преобразователя;
в) Тахогенератора;
г) Двигателя
Расчёт коэффициентов системы:
Передаточный коэффициент операционного усилителя:
Передаточный коэффициент тиристорного преобразователя:
Передаточный коэффициент тахогенератора:
Передаточный коэффициент двигателя по управляющему воздействию
В таблицу 1.2 занесены статические характеристики разомкнутого контура
Таблица 1.2
|
Мн, Н*м |
0 |
0,5 |
1,1 |
1,7 |
2,2 |
2,8 |
3,4 |
|
|
N, об/с |
15 |
14 |
12,5 |
11 |
9 |
7,5 |
5,1 |
Статическая характеристика двигателя по возмущающеу воздействию N=f(Mн) (Рисуок 4)
Рисунок 4
Передаточный коэффициент двигателя по возмущающему воздействию:
Статические характеристики статической системы (Таблица 1.3)
Таблица 1.3
|
Мн, Н*м |
N, об/с |
|||
|
Кос=0,3 |
Кос=0,6 |
Кос=1 |
||
|
0 |
15 |
15 |
15 |
|
|
0,5 |
14 |
14,5 |
14,5 |
|
|
1,1 |
12,5 |
13 |
14,5 |
|
|
1,7 |
11 |
12 |
13,5 |
|
|
2,2 |
10 |
11 |
12,5 |
|
|
2,8 |
9 |
10 |
11,5 |
|
|
3,4 |
8 |
9 |
10,5 |
Статические характеристики статической системы приразличных значениях коэффициента главной обратной связи по возмущиющему воздействию (Рисунок 5)
Рисунок 5
Характеристики интегрирующего элемента (Таблица1.4)
Таблица 1.4
|
Uз,В |
1 |
2 |
3 |
|
|
Uоу.нач, В |
0 |
0 |
0 |
|
|
Uоу.кон В |
Характеристика интегрирующего элемента (Рисунок 6)
Рисунок 6
Статические характеристики астатической системы (Таблица 1.5)
Таблица 1.5
|
Мн, Н*м |
N, об/с |
||
|
Кос=0,5 |
Кос=1 |
||
|
0 |
15 |
15 |
|
|
0,5 |
15 |
15 |
|
|
1,1 |
15 |
15 |
|
|
1,7 |
15 |
15 |
|
|
2,2 |
15 |
15 |
|
|
2,8 |
15 |
15 |
|
|
3,4 |
15 |
15 |
Статические характеристики астатической системы (Рисунок 7)
Рисунок 7
Коэффициент обратной связи: =0,5;1
Абсолютные ошибки системы (Таблица 1.6)
Таблица 1.6
|
Мн, Н*м |
Абсолютная ошибка разомкнутого контура ?Nрк=N-N, об/с |
Абсолютная ошибка замкнутого контура ?Nзк = N-N, об/с |
|||
|
Крк1 |
Крк2 |
Крк3 |
|||
|
3,4 |
9,9 |
7 |
6 |
4,5 |
Зависимость коэффициента статизма от передаточного коэффициента разомкнутого контура (Таблица 1.7)
Таблица 1.7
|
Крк |
0,30 |
0,61 |
1,02 |
|
|
0,71 |
0,61 |
0,45 |
Зависимость коэффициента статизма от передаточного коэффициента разомкнутого контура (Рисунок 8)
Рисунок 8
Вывод
Мною были изучены принципы действия автоматической системы стабилизации частоты вращения вала двигателя постоянного тока. Экспериментально были получены различные значения и рассчитаны различные коэффициенты.
Во время работы была замечена особенность работы интегратора: при подаче на схему входного сигнала конденсатор заряжается для формирования выхода. За счёт чего происходит насыщение операционного усилителя. Как было замечено при выключении и повторном включении шкала с каждым разом быстрее достигала максимального значение т.е скорость включения, разгона была выше.
двигатель ток постоянный статизм
Список литературы
1) «Теория Автоматического Управления. Лабораторный практикум. Часть 1.» Барановский В.П., Екатеринбург 2010.
2) «Основы Теории Автоматического Управления» Лукас В.А., Барановский В.П., Екатеринбург 2007.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение принципа работы электропривода постоянного тока и общие требования к функционированию контроллера. Разработка микропроцессорной системы управления электродвигателем постоянного тока, обеспечивающей контроль за скоростью вращения вала двигателя.
курсовая работа [193,7 K], добавлен 14.01.2011Двигатели постоянного тока, их применение в электроприводах, требующих широкого плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.
курсовая работа [456,2 K], добавлен 12.09.2014Статическая характеристика двигателя. Получение естественной электромеханической характеристики. Исследование статических и динамических характеристик в одномассовой электромеханической системе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.
контрольная работа [674,0 K], добавлен 12.05.2009Особенности расчета двигателя постоянного тока с позиции объекта управления. Расчет тиристорного преобразователя, датчиков электропривода и датчика тока. Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Моделирование внешнего контура.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.06.2011Двигатель постоянного тока. Усилитель для астатической системы. Расчет передаточных функций блоков структуры системы. Условия селективной инвариантности. Распределение нулей и полюсов замкнутой системы. Последовательно включенное корректирующее звено.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 21.01.2012Описание устройства и принципа действия двигателей постоянного тока. Коэффициент полезного действия, рабочие и механические характеристики. Анализ основных качеств: пусковой, тормозной и перегрузочный момент, быстродействие и регулируемость вращения.
реферат [166,2 K], добавлен 11.12.2010Принцип действия регулятора ВРН-30, работающего в широком диапазоне частот вращения вала двигателя. Получение динамических и винтовых характеристик судового двигателя. Уравнение динамики измерителя, усилителя, связей регулятора и дифференцирующего рычага.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 03.10.2012Технические данные якорной обмотки и добавочных полюсов электродвигателя Д810. Выбор и характеристика тиристорного преобразователя. Построение контура регулирования тока. Анализ влияния внутренней обратной связи по ЭДС двигателя, компенсация влияния.
курсовая работа [751,8 K], добавлен 24.06.2013Выбор силовой части электропривода. Оптимизация контуров регулирования: напряжения, тока и скорости. Статические характеристики замкнутой системы. Расчет динамики электропривода. Расчет его статических параметров. Двигатель и его паспортные данные.
курсовая работа [357,2 K], добавлен 15.11.2013Расчет регулировочных характеристик двигателя постоянного тока (ДПТ) при различных способах регулирования скорости. Электромеханические и механические характеристики ДПТ при измененных токах возбуждения. Кривая намагничивания ДПТ в относительных единицах.
лабораторная работа [49,7 K], добавлен 12.01.2010