Министерство общего и профессионального образования РФ

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

Кафедра АПУ

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

“Теория автоматического управления”

Вариант 4.2

Преподаватель: Зотов Н.С.

Студент:

Гр.

Санкт-Петербург

2007 Задание Электрогидравлическая система регулирования давления пара судового турбогенератора

ЭГП – электрогидравлический преобразователь,

СМ – сервомотор, РК – регулирующий клапан,

ПО – паровые объемы, Д – датчик давления, НЭ – нелинейное звено (заменяется линеаризованным, см. табл.).

Линеаризованная в окрестности рассматриваемого режима математическая модель системы в форме графа:

Табл. 1

Параметры	Варианты
Постоянная времени ЭГП: T1,c	1,2
Постоянная времени ПО: T2,c	0,1
Пост. времени объекта: T3,c	3
Пост. времени фильтра ТФ, с	0,03
k1	5
k2	1,4
k3	1,2
Перерегулирование , %	25
Время регулирования tр	мин
Макс. скорость изменения задания , ед/c	0,5
Макс. ошибка слежения eм, ед.	0,004
Значение x* для линеаризации характеристики НЭy=(1-e^-^x^/2)	0,9

Линеаризация

y=(1-e^-x/2); x*=0,9

0.3188

Расчет значения коэффициента усиления усилителя kу

Система статическая.

Модель линеаризованная

************************************************

П.ф. разомкнутой исходной системы Wнс

Ноль/Полюс/Увеличение:

104166.1289

------------------------------------

s (s+33.33) (s+10) (s+8.333) (s+0.3)

k=124.999

******************************************

Частота среза разомкн. нескор-й сист. Wнс

wнс=5.26074

******************************************

ЛАЧХ разомкнутой исходной системы Wнс

Выбор показателей оптимальным для желаемой системы

Частота среза kC	Запас по модулю в области низких частот LC1	Перерегулирование	Время регулирования tp
0,5	40	24,1	3,24
0,4	18	24,3	7,1
0,15	6	25,3	8,09
0,21	8	24,6	6,48
0,37	16	23,5	6,79
0,42	20	24,3	7,51
0,18	7	24,9	7,12
0,25	9	25,3	5,76
0,19	7	25,5	6,69
0,31	12	24,1	6,02

Вводим:

k_C=0,5

L_C1=40

Сопряжение НЧ и СЧ участков -40дБ/дек

Сопряжение СЧ и ВЧ областей -20дБ/дек до L_HC

******************************************

fr_g2=7.89684, tau_g2=0.126633

Значения частот излома Lж в обл.НЧ и СЧ

fr_g1=0.00055351, T1_g=1806.65

fr_c1=0.0263037, tau_c1=38.0175,

fr_g2=10.556, tau_g2=0.0947326

*******************************************

П.ф. желаемой разомкнутой системы Wск

Ноль/Полюс/Увеличение:

103132.7729 (s+0.0263)

-------------------------------------

s (s+0.0005535) (s+10.56)^3 (s+33.33)

Добротность по скорости k=124.999

Точное значение частоы среза Lж fr_c=2.42829

Лачх последовательной коррекции Wпк(s)

П.ф. последов. коррекции Wпк(s), полюсы, нули, коэфф-т передачи

***************************************************************

Ноль/Полюс/Увеличение:

0.99008 (s+0.0263) (s+0.3) (s+8.333) (s+10)

-------------------------------------------

(s+0.0005535) (s+10.56)^3

Коэфф-т передачи Wпк(s)

k_pk=1

da=0

Рассечет переходных процессов

Переходный процесс в замкнутой системе с действительными полюсами п.ф. W_сk

Перерегулирование – 24,1%,

что примерно соответствует заданной величине – 25%

Время регулирования – 3,24 сек по заданию – минимальное

Расчет полюсов, нулей Ф(s).

Полюсы и нули п.ф. Ф(s)

***********************

p =

-33.5846

-14.2123 + 5.9000i

-14.2123 - 5.9000i

-1.4831 + 3.2621i

-1.4831 - 3.2621i

-0.0266

z = -0.0263

Расположение полюсов и нулей п.ф. Ф(s)

Расчет L(w) замкнутой системы

П.Ф. замкн. скоррект-й сист. Ф(s) (для п.ф. Wsk с действ. полюсами)

Ноль/Полюс/Увеличение:

103132.7729 (s+0.0263)

---------------------------------------------------------------------

(s+33.58) (s+0.02656) (s^2 + 2.966s + 12.84) (s^2 + 28.42s + 236.8)

Коэффициент передачи замкнутой системы

k_cl=1

Показатель колебательности М, частота f_m

M=1.30204, f_m=2.90545

Собств. частоты F_z, коэфф-ты демпфир-я K_d, к-с полюсы P_z п.ф. Ф(s)

ans =

3.5834 0.4139 -1.4831 + 3.2621i

3.5834 0.4139 -1.4831 - 3.2621i

15.3883 0.9236 -14.2123 + 5.9000i

15.3883 0.9236 -14.2123 - 5.9000i

-----------------------