- •Содержание
- •9. Принципиальная схема сар…………………………………………………………….36
- •Технологическая часть:
- •1. Задание для курсового проектирования:
- •2. Вывод передаточной функции для рабочей емкости, в которой регулируется уровень жидкости
- •1. Передаточная функция электронного усилителя.
- •2. Передаточная функция магнитного усилителя.
- •3 Передаточная функция электрического двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
- •4. Определение передаточного числа редуктора.
- •5. Передаточная функция регулирующего органа (вентиль).
- •6. Передаточная функция Объекта Управления
- •7. Вывод передаточной функции сильфона (датчика уровня).
- •3. Получение уравнения движения сар:
- •4. Синтез сар на эвм с применением метода эффективных полюсов и нулей:
- •5. Исходная предпосылка метода:
- •6. Расчет границ рабочей области :
- •7. Расчет переходного процесса с помощью решателей системы matlab:
- •8. Автоматизация расчета рабочей области.
- •9. Принципиальная схема сар:
- •Список использованной литературы
- •Приложение
2. Вывод передаточной функции для рабочей емкости, в которой регулируется уровень жидкости
1. Передаточная функция электронного усилителя.
Электронный усилитель рассматривается как идеальное звено, его передаточная функция
где Uэу – выходное напряжение усилителя
Uвх – входное напряжение усилителя
Величина Кэу определяется в процессе синтеза системы.
2. Передаточная функция магнитного усилителя.
Магнитный усилитель описывается уравнением апериодического звена первого порядка. Передаточная функция такого усилителя имеет вид:
где Uя – напряжение питания исполнительного двигателя.
Величину Кму определяется в процессе синтеза системы, а величиной Тму можно задаваться в диапазоне 0.05-0.1 с.
3 Передаточная функция электрического двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Исходные уравнения:
1) Уравнения баланса напряжения
где – напряжение, приложенное к цепи якоря двигателя;
– ток якоря цепи;
- напряжение обратной ЭДС;
– индуктивность цепи якоря;
– активное сопротивление якорной цепи, включая внутреннее сопротивление усилителя.
2)Уравнение движения якоря двигателя
где - вращающий момент двигателя;
- постоянные коэффициенты зависят от конструкции якоря двигателя;
– момент сопротивления движения якоря;
– момент инерции якоря двигателя.
Передаточная функция двигателя W(Р) может быть получена совместным решением выше сказанных уравнений при переходе к операторной форме записи и .
где - коэффициент передачи двигателя;
- электромеханическая постоянная времени;
- электромеханическая постоянная времени якорной цепи.
Величина электромеханической постоянной Тм для рассматриваемого типа двигателя лежит в пределах 0,04 – 0,2 с.
Для ориентировочного определения индуктивности якоря двигателя можно пользоваться формулой
где– номинальное значение напряжения и тока якоря;
- число пар полюсов, можно принять = 2;
– постоянный коэффициент, для двигателей без компенсационной обмотки
= 0,4, для двигателей с компенсационной обмоткой = 0,1;
- частота вращения якоря, мин-1
4. Определение передаточного числа редуктора.
Расчет передаточного числа редуктора i выполняется по формуле
,
где пдв - номинальная частота вращения двигателя, мин-1.
Значение для пдв, берется из данных выбранного двигателя. Величина скорости про определяется из следующих соображений.
Предположим, что по требованиям технологического процесса время регулирования известно и равно tno. Предположим также, что регулирующим органом является перекрывной вентиль, обеспечивающий регулирование расхода жидкости в емкость. Пусть для полного открытия вентиля (исходное положение - вентиль закрыт) требуется сделать 10-15 оборотов. В процессе же регулирования в течение времени переходного процесса tn целесообразно изменять положение вентиля примерно на угол, соответствующий 3 - 4 оборотам. Это объясняется тем, что при регулировании расход жидкости через вентиль не должен сильно изменяться. Можно принять, что максимальное изменение регулируемой величины (в заданном примере расхода жидкости) не должно превышать 20 %.
Далее можно определить величину максимальной скорости вращения вентиля (исполнительной оси регулирующего органа)
где т - количество оборотов регулирующего органа, в данном случае т = 3-4 оборотам.
Коэффициент передачи редуктора как элемента САР рассчитывается по формуле
Редуктор выбирается из стандартного ряда редукторов. В маломощном приводе к.п.д. не является определяющим, поэтому главное при выборе редуктора - его передаточное число.