- •Оглавление
- •Введение
- •1 Анализ исходной системы
- •1.1 Функциональная схема замкнутой системы
- •1.2 Структурная схема замкнутой системы управления
- •1.3 Анализ устойчивости исходной линеаризованной системы по алгебраическому критерию
- •1.4 Анализ соответствия исходной системы требованиям технического задания
- •2. Анализ системы с пропорциональным регулятором
- •2.1 Структурная схема линеаризованной системы с пропорциональным регулятором
- •2.2 Определение коэффициента усиления пропорционального регулятора
- •2.3 Анализ устойчивости замкнутой системы по критерию Найквиста (по лчх).
- •2.4 Анализ системы с пропорциональным регулятором на соответствие ее требованиям тз; вывод об эффективности проведенной коррекции
- •3 Синтез системы с типовым регулятором
- •3.1 Обоснование типа регулятора и выбор его параметров
- •3.2 Анализ системы с новым регулятором на соответствие ее требования тз
- •4 Синтез системы методом лачх
- •4.1 Описание методики синтеза
- •Построение лчх
- •Получение передаточной функции ку по полученной лчх.
- •4.2 Анализ системы на соответствие тз.
- •4.3 Расширенный анализ качества скорректированной системы
- •4.3.1 Анализ качества системы в переходном режиме
- •4.3.2. Анализ системы в установившемся режиме
- •1) Вычислим афи на частоте ω0
- •5 Отработка типовых входных сигналов
- •5.1 Единичный ступенчатый сигнал
- •5.1.1 Построение переходных характеристик системы по выходу оу и дос
- •5.1.2 Определение величины х0ступенчатого сигнала, при котором система работает в зоне линейности ум. Определение прямых показателей качества при реакции системы на сигнал х0по выходу оу, дос
- •5.2 Гармонический сигнал
- •5.2.1 Построение графика реакции системы по выходу дос при подаче на вход системы гармонического сигнала с частотой ω0.
- •5.2.2. Определение афи и сравнение значений с полученными ранее
- •6. Анализ системы с учетом нелинейности ум
- •6.1 Отработка ступенчатых сигналов
- •6.2 Определение возможности возникновения автоколебаний
- •Заключение
- •Приложение а
- •ПриложениеF
- •ПриложениеG
Приложение а
Проверка исходной системы требованиям ТЗ.
Получение переходной характеристики
Рисунок 22 - Получение
t≈0.44c.
ПриложениеB.
Анализ устойчивости системы по критерию Найквиста.
Рисунок 23 - Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ
ПриложениеC
Проверка системы с пропорциональным регулятором требованиям ТЗ.
Получение переходной характеристики
Рисунок 23 – Получение переходной характеристики при введении пропорционального регулятора
t>2c.
ПриложениеD
Определение коэффициента усиления в ПД-регуляторе
ХУ ЗС и его коэффициенты:
Определение диапазона К по критерию Гурвица.
Необходимое условие:
2) Достаточное условие:
Исходя из полученных результатов, определим диапазон значений К:
ПриложениеE
Проверка системы с ПД-регулятором по прямым показателям качества.
Рассмотрим 2 случая: первый – когда выбранное значение коэффициента К обеспечивает соответствие системы ТЗ, второй – когда не соответствует.
Получение переходной характеристики и построение графика системы, соответствующей ТЗ.
Рисунок 24 – Построение переходной характеристики с коэффициентом Кд, удовлетворяющим ТЗ
t≈0.1c
Получение переходной характеристики и построение графика системы, не соответствующей ТЗ.
Рисунок 25 – Построение переходной характеристики с коэффициентом Кд, не удовлетворяющим ТЗ
t≈0.09c
ПриложениеF
Проверка системы, полученной по методу ЛАЧХ, по прямым показателям качества
I) Проверка неупрощенной системы
Получение переходной характеристики
Рисунок 26 – Построение переходной характеристики скорректированной неупрощенной системы
По полученной характеристике определим:
t=0.2c
II) Проверка упрощенной системы
Получение переходной характеристики
Рисунок 27 – Построение переходной характеристики скорректированной упрощенной системы
По полученной характеристике определим:
t=0.18c
ПриложениеG
Оценка показателя колебательности
Получение модуля передаточной функции по выходу ДОС
Рисунок 28 – Построение АЧХ системы
ПриложениеH
Оценка прямых показателей качества по ВЧХ
Рисунок 29 – Построение ВЧХ системы
Так как ВЧХ имеет положительный и отрицательный экстремумы, то перерегулирование можно оценить по формуле:
Определим частоту положительности:
P(ωп)=0.5Р(0)
Рисунок 30 – Определение частоты положительности
ωп=33.45 Гц
ПриложениеI
Построение ПФ по выходу ОУ и ДОС.
Построение графиков переходных функций
1) Переходная функция по выходу ОУ:
2) Переходная функция по выходу ДОС:
Определим прямые показатели качества
1) Прямые показатели качества по выходу ОУ:
перерегулирование:
время регулирования:
t=0.178c.
2) Прямые показатели качества по выходу ДОС:
Эти показатели определены в приложении Е.
t=0.180 c.
ПриложениеJ
Определение величины Хопо выходу УМ.
Рисунок 31 – Построение переходной характеристики по выходу УМ
hум max=2081
ПриложениеK
Определение частоты ω0
Рисунок 32 – Определение ω0по АЧХ
ω0=20.5 Гц