Задача синтеза

По заданным переходным процессам и их основным показателям надо найти систему управления, которая реализует эти заданные процессы.

Обе задачи имеют много общего и в значительной мере связаны друг с другом. Одна­ко вторая задача существенно сложнее первой. Трудности решения задачи синтеза проис­текают от нескольких причин.

Решение задачи синтеза не является однозначным, т.к. одни и те же требования, предъявляемые к САУ, можно удовлетворить различными путями. Или иначе, имеется множество САУ (в общем случае имеющие даже различные физические принципы работы) с помощью которых можно реализовать заданные переходные характеристики.

К виду переходного процесса могут предъявляться различные требования, и эти требования могут противоречить друг другу. Поэтому при выборе структуры и параметров проектируемой системы возникает необходимость компромиссного решения задачи, что усложняет решение задач вопросов синтеза. Может оказаться, что расчетная схема системы технически неосуществима.

В силу указанных причин при синтезе систем автоматики часто ставятся ограничения, что облегчает решение задачи синтеза.

Обычно считается, что определенная часть системы задана (что на практике, как правило, и имеет место). Применительно к заданной неизменяемой части САУ требуется выбрать общую структурную схему и значения параметров дополнительной части системы. Естественно, что дополнительная изменяемая часть системы должна быть технически осуществима.

Нередко задача синтеза сужается еще больше. Так, например, при заданной основной схеме регулирования дополнительная (изменяемая, корректирующая) часть схемы, вследствие ее простой технической осуществимости, должна состоять только из каких-либо стандартных дополнительных корректирующих элементов. Например, в электрических системах — из пассивных четырехполюсников. Поэтому в таких довольно частых случаях, ограничиваются лишь определением вида и параметров дополнительной (корректирующей или стабилизирующей) части схемы, которая в сочетании с основной частью системы обеспечивала бы требуемые динамические характеристики системы в целом.

Иначе говоря, чаще всего рассматривают не синтез систем в целом, а лишь синтез корректирующих устройств, входящих в их состав.

Именно эта задача и решается в данном курсовом проекте.

Решение задачи синтеза распадается на два основных этапа.

На первом этапе по заданным показателям качества регулирования ищут либо переда­точную функцию, либо частотную функцию, либо дифференциальные уравнения коррек­тирующей цепи, при которой реализуется заданные показатели качества.

Второй этап — нахождение по определенной на первом этапе передаточной функции (или частотной функции) схемы корректирующей цепи.

2. Исходные данные и технические требования к системе Исходные данные сау

(см. Приложение 1)

В дальнейшем конкретные расчеты будут выполнены для следующего примерного ва­рианта:

k_c = 10,3 В/град — коэффициент усиления сельсина;

k_у= 6 — коэффициент усиления усилителя;

Т_у = 0,015 с — постоянная времени усилителя;

k_дв = 13,5 рад/(с·В) — коэффициент усиления двигателя;

Т_дв = 0,115 с — постоянная времени двигателя;

i_р = 350 — коэффициент передачи редуктора (размерность i_р — если на входе – угловая скорость, а на выходе –градусы, то будет 1/с; если просто отношение оборотов первичного и вторичного валов — безразмерная величина).