- •Московский технический университет
- •1. Анализ датчиков давления для измерения заданной регулируемой величины
- •1.1 Терморезисторы Назначение и принцип действия
- •1.1.1. Металлические терморезисторы
- •1.1.1. Полупроводниковые терморезисторы
- •1.2.Термопара
- •1.3.Интегральные датчики температуры
- •1.4. Биметаллический датчик
- •1.5. Датчик температуры бесконтактный (пирометр)
- •Двухцветные пирометры
- •Оптоволоконные пирометры
- •1.6. Кремниевые датчики температуры
- •1.7. Интегральные термостаты
- •Выбор датчика.
- •Описание работы всей сар.
- •Расчетная часть. Исходные данные
- •2.1. Уравнение передаточной функции всей сар.
- •2.2. Характеристическое уравнение.
- •2.3. Проверка устойчивости системы по критерию Рауса-Гурвица.
- •2.4. Проверка устойчивости системы по критерию Михайлова.
- •2.5. Определение статической и скоростной ошибки.
- •3. Оценка показателей точности работы сар.
- •3.1. Частотные критерии качества переходных процессов.
- •3.2. Корневые критерии качества переходных процессов.
- •Литература
2.5. Определение статической и скоростной ошибки.
Исследуемая система автоматического регулирования является астатической по задающему воздействию, поскольку в знаменателе передаточной функции разомкнутой системы имеется сомножитель в первой степени (исполнительный механизм является интегрирующим звеном). Следовательно, статистическая ошибка системы равна 0.
Коэффициент ошибки по скорости определяется по формуле:
3. Оценка показателей точности работы сар.
3.1. Частотные критерии качества переходных процессов.
Для минимально-фазовых систем качество переходных процессов может быть оценено по амплитудной характеристике замкнутой системы Аз(ω).
Построим АЧХ для передаточной функции:
Для этого заменим коэффициент р на jω, тогда получим:
Отделим мнимую часть от действительной.
отделим амплитуду от фазы
Построим АЧХ (см. данные расчетов в табл.3 и график на рис.4).
Таблица 3.
ω,l/c |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
7,5 |
8 |
А(ω) |
0,03 |
0.1755 |
0.2356 |
0.3033 |
0.1887 |
0.1019 |
0.0632 |
0.0433 |
0.0317 |
0.0243 |
0.0192 |
0.0156 |
0.0129 |
0.0109 |
0.0093 |
0.008 |
0.007 |
Рис.4. График АЧХ.
По АЧХ можно оценить колебательность и длительность переходной характеристики системы. Колебательность определяется по величине относительного максимума характеристики, который поэтому называется показателем колебательности:
Длительность переходной характеристики может быть оценена по величине резонансной частоты
Обычно в качественных системах показатель колебательности М не должен превосходить значений 1,1…1,5.
Так как получили, что М = 10,1 > 1,1…1,5; то, следовательно, частотный критерий качества не выполняется.
3.2. Корневые критерии качества переходных процессов.
Чтобы проверить корневые критерии качества, необходимо решить следующее уравнение четвертой степени
0,0108 4 + 0,372 3 + 0,43 2 + + 0,16 = 0
Найдем корни этого уравнения:
1 = -33,33
2 = -1,54– 0,47 j
3 = -1,54 + 0,47 j
4 = -0,17
Чтобы корневые критерии качества выполнялись, должно выполняться соотношение:
Следовательно, корневой критерий качества не выполняется.
Литература
Келим Ю. М. Основы автоматизации предприятий почтовой связи/ВЗЭИС. – М., 1980. – 74с.
Келим Ю. М.Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики. – М.: Высшая школа, 1991. – 304 с.
Келим Ю. М.Электрические элементы и схемы постового оборудования/МИС. – М. , 1988.
Келим Ю. М. Контроль и метрологическое обеспечение средств и систем автоматизации. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 352 с.
Теория автоматического управления. Ч.1/Под ред. А.А. Воронова. – М.: Высшая школа, 1986.
Юревич Е.И. Теория автоматического управления. – М.: Энергия, 1975. – 416с.
Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем – М.: Изд-во «Наука», 1977.– 500с.
~