Теория систем автоматического управления

  • 17 мая 2015 г.
  • 2844 Слова
СОДЕРЖАНИЕ


1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 6
1.1 Основные обозначения и принцип работы САР 6
2 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ САР 8
2.1 Составление структурной схемы САР 8
2.2 Определение коэффициента усиления САР 9
2.3 Определение передаточного коэффициента динамического звена 9
3 ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ 10
3.1 Электронный усилитель 10
3.2 Генераторпостоянного тока независимого возбуждения 10
3.3 Пассивное интегрирующее звено 12
3.4 Тахогенератор 12
3.5 Двигатель постоянного тока независимого возбуждения 13
4 ПОСТРОЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗВЕНЬЕВ 14
5 ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ САР 16
5.1 Функциональная схема САР 16
5.2. Передаточная функция разомкнутой системы 16
5.3. Передаточная функция замкнутой системы 16
5.4. Характеристическоеуравнение системы 17
6 КРИТЕРИИ УСТОЙЧЕВОСТИ САР 18
6.1 Алгебраический критерий устойчивости Гурвица 18
7 АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ САР МЕТОДОМ Д-РАЗБИЕНИЯ 19
8 ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА 21
8.1 Построение вещественной частотной характеристики САР 21
8.2 Построение кривой переходного процесса 22
8.3 Определение показателей качества 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 30


ВВЕДЕНИЕТеория автоматического управления и регулирования — наука, которая изучает процессы управления, методы их исследования и основы проектирования автоматических систем, работающих по замкнутому циклу, в любой области техники. Объекты и устройства систем регулирования отличаются по своей физической природе и принципам построения, поэтому проектировщику необходимо не только иметь хорошую подготовку вобласти механики, электротехники, электроники, но и уметь учитывать специфические особенности объекта.
Целью данной работы является исследование системы автоматического регулирования (САР) числа оборотов тягового двигателя при обточке колёсных пар без выкатки. Данная САР должна быть устойчивой и должна соответствовать показателям качества процесса регулирования. Для анализа и синтеза САР вданной работе необходимо применить метод Д – разбиения. А так же применить критерий устойчивости Гурвица, для заданного динамического звена построить графики АФЧХ, АЧХ и ФЧХ. Построить кривую переходного процесса методом трапецеидальных вещественных характеристик и оценить показатели качества процесса регулирования.

1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

1.1 Основные обозначения и принцип работы САРРисунок 1.1 - Принципиальная схема САР

На принципиальной схеме показаны взаимодействия отдельных частей CAP: (1) – пассивное интегрирующее звено; (2) - электронный усилитель; (3) - обмотка возбуждения генератора; (4) - якорь генератора; (5) – якорь двигателя; (6) –тахогенератор; (7) – потенциометр (задачек оборотов).
В схеме на рис. 1.1 р представлена САР. Такая схема работает следующимобразом. Перед запуском мы устанавливаем на элементе 7 (задачек оборотов) некое Uз (заданное напряжение). Из формулы
ΔU=Uз-Uф, (1.1)
следует что ΔU= Uф , так как при запуске Uф =0. Значит на элемент 1(пассивное интегрирующее) придёт Uз увеличивая, сглаживая подачу напряжения, благодаря элементу емкости, передаетего на элемент 2 (электронный усилитель) исходя из условия, что если на элемент приходит положительное значение то он усиливает его в положительном направлении, а если отрицательное значение то он усиливает его в отрицательном направлении, получаем усиленное положительное значение передаем это значение на элемент 3 (обмотка возбуждения) она в свою очередь передает сигнал на элемент 4 (генератор)возбуждая его, но так как генератору нужно время для того чтобы возбудится то сигнал передается в увеличенном виде сглажено на следующий элемент 5 (двигатель) так как двигателю тоже нужно время для того чтобы раскрутится то сигнал будет передаваться подобно элементу генератора. С двигателя сигнал передается на элемент 6 (тахогенератор) и он тоже будет передавать сигнал...
tracking img