Курсовой_ЭМС

7 Структурная схема системы

Структурная схема следящей системы представлена на рис.13.

Рисунок 13 – Структурная схема следящей системы

31

8 Моделирование

Схема имитационной модели представлена на рис.14.

Рисунок 14 – Имитационная модель

Рассмотрим реакции системы на типовые воздействия.

8.1 Типовое воздействие «скачок»

Всоответствии с техническим заданием зададим значение момента нагрузки 1,9 Нм.

Вкачестве входного сигнала зададим единичное входное воздействие. Коридор для определения времени регулирования зададим 1 ± θкин = 1 ± 1,5×3,14/180 = 1 ± 0,0262 рад. Моделируемая схема представлена на рис.15.

Рисунок 15 – Моделируемая схема при типовом воздействии «скачок»

32

Результаты моделирования представлены на рис.16-17.

Рисунок 16 – Переходной процесс при типовом воздействии «скачок»

Рисунок 17 – Часть графика переходного процесса при типовом воздействии «скачок» в увеличенном масштабе

По полученному графику переходного процесса определим время регулирования и перерегулирование.

Время регулирования: tp = 0,025 с < 0,1 c

Требование по быстродействию системы выполняется.

33

Перерегулирование:

σ = (hmax – hуст)/ hуст × 100 % = (1,13 – 1)/1 × 100 % = 13 % < 15 %

Требование по перерегулированию выполняется.

8.2 Типовое воздействие: линейная заводка

Зададим скорость изменения входного сигнала 3,1 р/c. Моделируемая схема представлена на рис.18.

Рисунок 18 – Моделируемая схема при линейной заводке

Результаты моделирования представлены на рис.19-21.

Рисунок 19 – Входной и выходной сигналы при линейной заводке – показания Scope

34

Рисунок 20 – Часть показаний Scope при увеличенном масштабе

Рисунок 21 – Сигнал кинетической ошибки при линейной заводке – результат показаний Scope1

Определим значение ошибки системы:

δсист = δиу + δкин.

Ошибка измерителя рассогласования для сельсинов I класса точности δиу = 0,00618 рад.

Из показания Display: δкин = 0,01401 рад.

Рассчитаем значение ошибки системы:

δсист = 0,00618 + 0,01401 = 0,02019 рад = 0,02019 × 180 / 3,14 = 1,157 град < 1,5 град.

Полученное значение ошибки меньше заданного.

35

8.3 Синусоидальное входное воздействие

В качестве параметров входного сигнала зададим амплитуду 0,942 рад и частоту 3,29 р/с. Моделируемая схема представлена на рис.22.

Рисунок 22 – Моделируемая схема при синусоидальном входном сигнале

Результаты моделирования представлены на рис.23-25.

Рисунок 23 – Показания Scope при синусоидальном входном воздействии

36

Рисунок 24 – Показания Scope1 – сигнал динамической ошибки при синусоидальном входном воздействии

Рисунок 25 – Показания Scope2 при синусоидальном входном воздействии

Определим значение ошибки системы:

δсист = δиу + δдин

Ошибка измерителя рассогласования для сельсинов I класса точности δиу = 0,00618 рад. Из рис.24 видно, что δдин = 0,014 рад.

Рассчитаем значение ошибки системы:

δсист = 0,00618 + 0,014 = 0,02018 рад = 0,02018 × 180 / 3,14 = 1,157 град < 2 град.

Полученное значение ошибки меньше заданного.

37

8.4 Частотные характеристики

ЛАЧХ и ЛФЧХ моделируемой системы представлены на рис.26.

Рисунок 26 – ЛАЧХ и ЛФЧХ моделируемой системы

Определим значение ФЧХ на частоте среза:

ϕ(ωср) ≈ - 128 град Рассчитаем запас по фазе на частоте среза разомкнутой системы:

γ = 180 - 128 = 52 град Так как 52 > 45, запас по фазе является достаточным.

38

9 Принципиальная схема системы

Принципиальная схема следящей системы представлена на рис.27.

Рисунок 27 – Принципиальная схема следящей системы

39