osn_avt_upr
.pdfДля уменьшения этой ошибки рекомендуется придерживаться следующего соотношения T2 = 0.1T5.
Уравнение усилителя
(T3S + 1) I1 = K4U2. Уравнение цепей якорей
(T4S + 1) I2 = K5I1 - K6Sβ .
2. Подготовка исходных данных для моделирования
Исходные данные для моделирования приведены в табл. 2.3.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¹ ï/ï |
Вариант |
T1, ñ |
K0 |
f(t), ðàä |
γ |
ñò, |
|
α , ðàä/ñ |
|
óãë. ìèí |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3-1 |
0.10 |
0.75 |
1.0 |
|
1 |
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3-2 |
0.15 |
0.50 |
0.9 |
|
2 |
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3-3 |
0.20 |
1.75 |
0.8 |
|
3 |
|
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
3-4 |
0.25 |
1.00 |
0.7 |
|
4 |
|
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3-5 |
0.30 |
1.25 |
0.6 |
|
5 |
|
1.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
3-6 |
0.35 |
1.50 |
0.5 |
|
6 |
|
2.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: следует принять Т3 = Т4 = К6 = 0; начальные условия
нулевые; К* = К1 К2К3К4К5/К0.
Неизвестными параметрами при моделировании следящей системы являются: общий коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии K*; параметры дифференцирующего контура T2, T5 и K3.
Подготовка данных для моделирования выполняется следующим образом. В каждом из шести предлагаемых вариантов из девяти параметров,
необходимых для моделирования, неизвестны четыре: K*, K3, T2 и T5. Для их нахождения необходимо проделать следующее:
1)используя уравнение управляемого объекта и уравнения звеньев, входящих в состав регулятора, составить единое дифференциальное уравнение следящей системы;
2)“понизить” порядок дифференциального уравнения с учетом до-
пущения T3 = T4 = K6 = 0. В результате динамические процессы в системе будут описываться уравнением 3-го порядка вида
19
[T |
|
T S3 |
+ (T + T )S2 |
+ (K*T + 1)S + K*]γ = |
||||
1 |
2 |
1 |
2 |
+ S]α |
5 |
|
||
= [T |
T S3 |
+ (T +T )S2 |
+ 1/K (T S + 1) f(t); |
|||||
1 |
|
2 |
1 |
2 |
|
|
0 |
2 |
3) подставив в полученное уравнение вместо переменных их установившиеся значения и соответственно с этим положив все производные
равными нулю, получить уравнение статики в виде |
|
||||
K*γ |
ст |
= α 1 + 1/к f (t), |
(2.4) |
||
|
0 |
|
|
|
|
откуда |
|
|
|
|
|
K* = (α 1 + f(t)/K ) γ |
ст |
. |
(2.5) |
||
|
|
0 |
|
|
|
Подставив в уравнение (2.5) известные данные из табл. 2.3, подсчитаем общий коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии;
4)воспользовавшись тем, что T2= 0.1 T5, получим уравнение, в котором вместо четырех неизвестных K*, K3, T2 и T5 будут только две неизвестные величины K3 и T5;
5)построить границу устойчивости в плоскости неизвестных параметров (K3 и T5) с помощью критерия устойчивости Вышнеградского;
6)по построенному графику зависимости K3 = f(T5) определить область устойчивости;
7)выбрать неизвестные параметры K3 и T5 системы из найденной области устойчивости.
3.Порядок выполнения работы
f1(t) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
(T1S +1)S |
|
|
|
|
β |
|
I2 |
K1 |
|
|
|
|
|
|
|
(T1S +1)S |
|
|
|
|
γ КО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K5 |
|
|
K6S |
|
|
α |
α 1 |
|
|
|
|
|
|||
T4S +1 |
|
|
T4S +1 |
|
|
γ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I 1 |
K |
4 |
2 |
Kэ |
(T S +1) |
V1 |
|
|
|
V |
|
5 |
|
К2 |
|
|
T4S +1 |
|
T2 S + 0 |
|
|||
|
|
|
|
||||
Рис. 2.6
20
Используя уравнения управляемого объекта и звеньев регулятора следящей системы, построим структурную схему системы, приведенную на рис. 2.6.
Упрощаем полученную модель с учетом того, что T3 = T4 = 0. Набор упрощенной структурной схемы и сам процесс моделирова-
ния выполняется так же, как и в предыдущем варианте.
4. Содержание отчета
Отчет должен содержать: уравнение самолета и автопилота;
единое дифференциальное уравнение системы управления; исходные данные для моделирования;
результаты поиска неизвестных параметров Ky и Kос; упрощенную структурную схему системы управления; исходную модель системы; графики переходных процессов; выводы по работе.
Библиографический список
Теория автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова. М.: Высшая школа, 1986.Ч. 1 . 303 с. Ч. 2. 228 с.
Попов Е. П. Теория линейных систем автоматического регулирования и уп-
равления . М.: Наука, 1978. 226 с.
Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1979. 255 с.
Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования.
М.: Наука, 1975. 767 с.
Ерофеев В. М., Глушенко В. И. Учебное пособие к курсовой работе по теории
автоматического регулирования / Под ред. В. М. Кушуля; ЛИАП. Л., 1977. 105 с.
Ерофеев В. М., Глушенко В. И., Кушуль В. М. Учебное пособие к курсовой работе по теории автоматического регулирования/ Под ред. В. М. Кушуля;
ЛИАП. Л., 1980. 87 с.
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. Краткие рекомендации к применению пакета Simulink ............................. |
1 |
2. Методические указания к выполнению лабораторных работ ................... |
9 |
Лабораторная работа № 1. Система управления курсом летательного |
|
аппарата .............................................................................................................. |
9 |
Лабораторная работа № 2. Система управления курсом самолета |
|
с законом регулирования по отклонению и первой производной |
|
при наличии жесткой обратной связи .............................................................. |
13 |
Лабораторная работа № 3. Следящая система .............................................. |
17 |
Библиографический список ............................................................................. |
21 |
21
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. Краткие рекомендации к применению пакета Simulink ................. |
1 |
2. Методические указания к выполнению лабораторных работ........ |
9 |
Лабораторная работа № 1. Система управления курсом |
|
летательного аппарата ....................................................................... |
9 |
Лабораторная работа № 2. Система управления курсом самолета |
|
с законом регулирования по отклонению и первой производной |
|
при наличии жесткой обратной связи ............................................. |
13 |
Лабораторная работа № 3. Следящая система ................................ |
17 |
Библиографический список .............................................................. |
22 |
22