Порядок выполнения раздела 3

Кафедра Автоматики и процессов управления

Курсовая работа

По дисциплине

“Основы автоматического управления”

Вариант № 31

Выполнил:

Ст. гр. 1585

Эверстов Н.П.

Преподаватель:

Пошехонов Л.Б.

СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

2013 г.

ТЕМА 31

Рис.1

Структурная схема СУ

Рис.2

Операторы звеньев

Звено 1. Фильтр. W1=1/(0.01s+1).

Звено 2. Коррекция последовательного типа. Исходная ПФ W2=1/1.

Звено 3. Усилитель. W3=200.

Звено 4. Усилитель мощности. W4=10/(0.1s+1).

Звено 5. Двигатель. W5=2/(2s+1)(0.1s+1).

Звено 6. Редуктор. W6=0.002/s.

Звено 7. Датчик угла поворота. W7=1/1.

Коэффициент передачи цифровой части Kцч=1.

Функциональная схема исходной СУ представлена на рис.1. Структурная схема приведена на рис.2. На предыдущих этапах проектирования обеспечены необходимые астатизм и контурное усиление. Операторы и параметры всех звеньев (кроме корректирующего) изменению не подлежат.

Провести анализ качества исходной системы. При необходимости обеспечить динамику СУ – т.е. качество переходного процесса.

Требования к переходному процессу: перерегулирование s ? 15%.

1. Ввод в ЭВМ модели СУ с использованием программы CLASSiC-3

Структурная схема, представленная на рис.2, вводится в графическом редакторе программы CLASSiC-3. Отрицательная обратная связь обеспечивается инвертированием знака входного порта звена 1.

Модель исходной системы сохраняется в файле ###.mdl.

Для контроля правильности ввода операторов звеньев приводится текстовая сводка модели:

==============================

Количество блоков: 7

Количество связей: 7

=========================================================

| | Передаточные функции | |

| Блоки |——————————-| Связи |

=========================================================

| #1 | 1 | 1 | 0 | 2 |

| Filter | | 0.01 | 1 | |

|————|————|————|——-|———-|

| #2 | 1 | 1 | 0 | 3 |

|————|————|————|——-|———-|

| #3 | 200 | 1 | 0 | 4 |

|————|————|————|——-|———-|

| #4 | 10 | 1 | 0 | 5 |

| usilmosh | | 0.1 | 1 | |

|————|————|————|——-|———-|

| #5 | 2 | 1 | 0 | 6 |

| dvigatel | | 2.1 | 1 | |

| | | 0.2 | 2 | |

|————|————|————|——-|———-|

| #6 | 0.002 | 0 | 0 | 7 |

| reduktor | | 1 | 1 | |

|————|————|————|——-|———-|

| #7 | 1 | 1 | 0 | -1 |

=========================================================

Анализ характеристик исходной системы

Корни характеристического полинома замкнутой СУ.

Ном.Система

Нули:

Корни отсутствуют — полином нулевой степени

Полюсы:

p1 = 0.126682 +1.887964j

p2 = 0.126682 -1.887964j

p3 = -10.376433 +2.011626j

p4 = -10.376433 -2.011626j

p5 = -100.000496

Оценка устойчивости и ее запасов по корням:

система неустойчива

График переходного процесса приведен на рис.3

Рис.3

Выводы о поведении исходной СУ и о необходимости синтеза динамики.

процесс расходится. требуется корректировка.

Синтез оператора корректирующего устройства

(выполняется совместно с преподавателем)

Порядок выполнения раздела 3

3.1. С использованием программы CLASSiC-3 cтроится ЛАХ Lисх(w) исходной разомкнутой системы на графике максимально возможного масштаба – см. рис. 4.

3.2. Средствами рисования WORD’а строятся линии частот сопряжения и строится асимптотическая ЛАХ (см. рис. 4).

3.3. Формируется типовая “желаемая” асимптотическая ЛАХ Lж(w), согласованная с ЛАХ исходной системы.

Требования к Lж(w):

В диапазоне средних частот Lж(w) имеет наклон –20 дБ/дек в “коридоре” ±20 дБ;
На высоких частотах (справа от участка с наклоном –20 дБ/дек) Lж(w) совпадает с Lисх(w);
На низких частотах (слева от участка с наклоном –20 дБ/дек) Lж(w) совпадает с Lисх(w);

Желаемая асимптотическая ЛАХ средствами рисования WORD’а строится на рис. 4.