ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Красноярский институт железнодорожного транспорта - филиал

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Факультет Транспортные системы

Кафедра Системы обеспечения движения поездов

Курсовой проект

дисциплина Теория автоматического управления

«Проектирование и расчет системы автоматического регулирования»

Выполнил: студент Калуш Д.А.

Группа: СОД 2-11-1

Принял преподаватель Патюков В. Г.

Красноярск 2013

Содержание

1. Расчётная схема САР…………………………………………………………………….3

Технические требования к разрабатываемой системе..…………………………………..3

2. Разработка структурной схемы САР ………………..………………………………….4

3. Статический расчёт системы……………………………………………………….……4

4. Исследование устойчивости системы ………………..………………………………...5

5. Построение логарифмических частотных характеристик ……………….………..…...7

6. Построение желаемой логарифмической амплитудно-частотной характеристики......8

7. Выбор и расчет корректирующих звеньев ………………………...…………………...10

Список используемой литературы………………………………………………………....12

1. Расчётная схема сар

Рисунок 1 – Упрощённая схема системы

О – объект регулирования;

Дв – двигатель;

ТП – тиристорный преобразователь;

У – усилитель;

Д – датчик;

КУ – корректирующее устройство.

Технические требования к разрабатываемой системе:

• Мощность двигателя P_н = 6,2 кВт;

• Ток якоря номинальный I_н = 32 А;

• Скорость вращения двигателя номинальная n_н = 1000 об/мин;

• Сопротивление якорной цепи двигателя R_яц = 0,8 Ом;

• Индуктивность якорной цепи двигателя L_яц = 0,025 Гн;

• Момент инерции системы электропривода, приведённый к якорю двигателя J = 0,32 кг∙м²;

• Постоянная времени объекта управления T₀ = 1,632 с;

• Диапазон регулирования скоростей D = 6:1;

• Статическая ошибка регулирования выходного параметра δ = 2,5 %;

• Допускаемое перерегулирование Ϭ = 20 %;

• Время регулирования t_р = 3 с;

• Напряжение якоря двигателя номинальное U_н = 220 В;

• Произведение коэффициентов передачи объекта и датчика k_0∙k_Д = 0,1 В∙с/рад;

• Коэффициент передачи тиристорного преобразователя k_тп = 30 А/В;

• Электромеханическая постоянная времени двигателя T_эм = 0,058 с.

2. Разработка структурной схемы сар.

Номинальная скорость вращения двигателя:

Ω_н = .

Коэффициент передачи электродвигателя:

k_дв = _.

Электромагнитная постоянная якорной цепи двигателя:

Т_яц =

Электромеханическая постоянная времени двигателя:

Найденные значения Т_яц и T_эм сравниваются. , значит электродвигатель представляет собой колебательное звено с передаточной функцией:

подставляем численные значения:

Передаточная функция объекта:

На основании полученных передаточных функций строим структурную схему САР. При эта схема имеет вид:

Рисунок 1 – Структурная схема САР