- •Следящая система является замкнутой системой автоматического управления.
- •1 Техническое задание
- •Функциональная схема следящей системы постоянного тока
- •Методика и расчет
- •2.2 Выбор передаточного числа редуктора
- •2.2.1 Выбор, исходя из обеспечения угловой частоты вращения
- •2.2.2 Выбор, исходя из обеспечения оптимального передаточного числа редуктора
- •2.2.3 Проверка правильности выбора двигателя по моменту.
- •2.2.4 Статический коэффициент преобразования редуктора
- •2.3 Выбор электромашинного усилителя
- •2.4 Выбор фазового детектора.
- •2.5 Выбор измерительного устройства
- •2.6. Определение статического коэффициента усиления разомкнутой системы
- •2.6.1. Определение по величине кинетической ошибки
- •2.6.2. Определение по величине статической ошибки.
- •Определение передаточных функций и параметров элементов системы
- •3.1.1 Передаточная функция и параметры измерительного устройства
- •Передаточная функция и параметры фазового детектора
- •3.1.3 Передаточная функция и параметры усилителя напряжения
- •3.1.4 Передаточная функция и параметры электромашинного усилителя мощности
- •Передаточная функция и параметры исполнительного двигателя
- •3.1.6 Передаточная функция и параметры редуктора
- •3.2 Передаточные функции системы
- •3.4 Определение устойчивости замкнутой некорректированной системы
- •Определение устойчивости по логарифмическому критерию.
- •3.4.2.Определение устойчивости по корням характеристического уравнения замкнутой системы
- •4 Синтез корректирующих устройств
- •4.1. Построение желаемой логарифмической амплитудно-частотной характеристики Lж[ω]
- •4.2. Определение передаточной функции, принципиальной схемы и параметров последовательного корректирующего устройства
- •4.3. Определение передаточной функции, принципиальной схемы и параметров параллельного корректирующего устройства
- •5 Анализ динамики скорректированной системы
- •Определение устойчивости замкнутой скорректированной системы по корням характеристического уравнения с помощью эвм
- •Построение кривой переходного процесса замкнутой скорректированной системы
- •Определение среднеквадратической ошибки аналитическим
- •6 Разработка принципиальной схемы следящей системы
Построение кривой переходного процесса замкнутой скорректированной системы
С помощью пакета прикладных программ ТАУ-1 по заданной передаточной функции получим временные характеристики переходного процесса, которые сведем в таблицу 5.2.
Таблица 5.2.-Временные характеристики переходного процесса
t,c |
h(t) |
t,c |
h(t) |
0 |
0 |
0,51 |
1,2 |
0,23 |
0,3 |
0,66 |
1,34 |
0,32 |
0,6 |
1,23 |
0,94 |
0,39 |
0,9 |
1,77 |
1,06 |
0,42 |
1,0 |
2 |
1,04 |
Переходная функция изображена на рисунке 5.1.
Показатели качества переходного процесса равны:
%
Nпер = 1;
tрег = 1,97;
Определение среднеквадратической ошибки аналитическим
способом
В соответствии с выражением Сi в Сск(р) можно пренебречь малыми коэффициентами С5 и С4 , где для n = 3:
Рисунок 5.1 - Переходная функция
6 Разработка принципиальной схемы следящей системы
В соответствии с функциональной схемой (рис.1.1) следящей системы, принципиальной схемой последовательного и параллельного корректирующего устройств (рис.4.4 и рис.4.5), а также результатами расчета жесткой отрицательной связи ЭМУ, исполнительного двигателя и усилителя мощности, разработаем принципиальную схему следящей системы, которая представлена на рисунке 6.1.
Преобразователь рассогласования состоит из сельсин–задатчика и сельсин–трансформатора. Данный преобразователь через согласующий трансформатор Тр1– трансформатор напряжения смещения Uсм, связан с фазовым детектором и усилителем по напряжению, которое реализуется на транзисторах VT1, VT2, VT3, VT4, VT5 и VT6 и резисторах - . Трансформатор Тр2 является источником коллекторных и опорных напряжений. ЭМУ связан с фазовым детектором и усилителем через обмотки управления ЭМУ и . Для улучшения характеристик переходного процесса ЭМУ охвачен Жесткой обратной связью, которая реализуется с помощью резистора и обмотки управления ЭМУ . На резисторах - , конденсаторах и , и на тахогенераторе реализуется последовательное и параллельное корректирующие устройства. Напряжение с ЭМУ поступает на ИД – исполнительный двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, которое реализуется с помощью обмотки возбуждения двигателя (ОВД). Угол поворота ИД преобразуется редуктором (Ред) в управляемую величину, которая поступает на объект управления (ОУ).
Рисунок 6.1 - Принципиальная схема следящей системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был произведён расчёт следящей системы. Для обеспечения заданных показателей качества была использована последовательная и параллельная коррекции. ЭМУ был охвачен жесткой обратной связью (ЖОС). В результате получилась система со следующими показателями качества:
Перерегулирование = 34 %;
Время регулирования tрег = 1,97с;
Количество переколебаний N = 1
Спроектированная система удовлетворяет требованиям технического задания к качеству переходного процесса.
Список литературы
1.Верхопятницкий П.Д. Электронные элементы автоматики. Л., Судостроение, 1963г.
2.Перепёлкин С.Р. Расчёт следящих систем. Х., Высшая школа, 1973г.
3.Фатеев А.В. Расчёт автоматических систем. М., Высшая школа, 1973г.
4.Теория автоматического управления. Под редакцией А.В. Нетушила. Учебник для вузов.
5.Васильев Д.В. Расчёт следящего привода. Л., ГИЗ Судпром, 1958г.
6.Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления, Под редакцией В.А. Бесекерского, изд. 3-е, переработанное и дополненное, М., Наука, 1969г.