-
Построение и описание функциональной схемы скорректированной системы.
В данной системе объектом регулирования является гидротурбина 1, регулируемой величиной – угловая скорость w. Она при постоянном расходе воды изменяется в зависимости от нагрузки на валу турбины, т. е. от мощности Р, которая потребляется от генератора 2 (с увеличением мощности угловая скорость снижается, с уменьшением возрастает). Таким образом, мощность Р является внешним возмущающим воздействием на объекте регулирования. Для регулирования угловой скорости предусмотрена заслонка 3, с помощью которой изменяется расход воды через турбину. Он однозначно зависит от вертикального перемещения Х заслонки. Следовательно, перемещение заслонки Х можно рассматривать как регулирующее воздействие объекта регулирования. Угловая скорость w контролируется посредством тахогенератора 4, ЭДС Е которого сравнивается с задающим напряжением U0. Задающий сигнал через корректирующее устройство поступает в усилитель 5, который управляет посредством электродвигателя 6 и редуктора 7 заслонкой 3.
C1
C2
C1
R2
U
R1
R2
R1
5
КУ
U0 R
Е
4
6
2
ω 7
1 3
Водохранилище
Канал
Рис. 14. Функциональная схема системы.
Таблица 2.
|
Тип регулятора. |
С1 мкФ |
С2 мкФ |
R1 Ом |
R2 Ом |
Коэффициент усиления усилителя. |
|
Пассивная коррекция. |
10 |
- |
11000 |
390 |
30 |
|
Активная коррекция. |
39 |
1100 |
100 |
100 |
- |
Корректирующее устройство реализовано в виде пассивной, активной и дискретной коррекции, параметры корректирующих устройств представлены в таблице 2.
Разностное уравнение для дискретной системы имеет вид:
Заключение.
В результате выполнения курсовой работы была выполнена задача синтеза САУ, для чего были решены следующие задачи: построена структурная схема нескорректированной системы и определены передаточные функции её звеньев, произведена оценка точности и анализ качества исходной системы (запаса устойчивости и быстродействия) с использованием пакета Control System Toolbox, была построена желаемая ЛАЧХ, определены желаемые передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем, после чего была произведена оценка показателей качества желаемой системы с использованием пакета MatLab и синтез последовательного корректирующего устройства (регулятора), реализация корректирующего устройства в виде аналогового (активная и пассивная коррекции) и цифрового регуляторов, затем была выполнена оценка точности и качества скорректированной системы с учётом ограничений выходного сигнала регулятора путём моделирования с помощью пакета SIMULINK и построение и описание функциональной схемы скорректированной системы (с приведением параметров САУ и её показателей качества). В результате проделанной работы была спроектирована система соответствующая заданию и обладающая следующими характеристиками: время переходного процесса -2.2 c, перерегулирование – 0%, ошибка – 0% .