Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
трефилов.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
02.11.2018
Размер:
822.27 Кб
Скачать

Введение.

Задача синтеза системы автоматического управления (САУ) заключается в выборе такой её структура, параметров, характеристик и способов их реализации, которые при заданных ограничениях наилучшим образом удовлетворяют требованиям, предъявленным к системе.

Для синтеза САУ необходимо выполнить ряд следующих задач:

  1. Построение структурной схемы нескорректированной системы и определение передаточных функций её звеньев.

  2. Оценка точности и анализ качества исходной системы (запаса устойчивости и быстродействия) с использованием пакета Control System Toolbox.

  3. Построение желаемой ЛАЧХ.

  4. Определение желаемых передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы. Оценка показателей качества желаемой системы с использованием пакета MatLab.

  5. Синтез последовательного корректирующего устройства (регулятора).

  6. Реализация корректирующего устройства в виде аналогового и цифрового регуляторов

  7. Оценка точности и качества скорректированной системы с учётом ограничений выходного сигнала регулятора путём моделирования с помощью пакета SIMULINK.

  8. Параметрическая настройка системы стабилизации с учётом ограничений на управление с применением приложения Nonlinear Control Design.

  9. Построение и описание функциональной схемы скорректированной системы (с приведением параметров САУ и её показателей качества).

  1. Построение структурной схемы нескорректированной системы и определение передаточных функций её звеньев.

Построим нескорректированную систему на основе функциональной схемы (рис. 1):

ТГ

Рис 2. Структурная схема нескорректированной системы.

Определим передаточные функции звеньев системы на основе уравнений приведённых в пункте «Задание», где передаточная функция есть отношение выходной величины к входной:

Определим передаточную функцию электронного усилителя используя уравнение 1.:

(6)

Определим передаточную функцию электродвигателя используя уравнение 5:

(7)

Определим передаточную функцию от перемещения заслонки используя уравнение 1:

(8)

Определим передаточную функцию от мощности, потребляемой от генератора (внешнее возмущение) используя уравнение 1:

(9)

Тогда передаточная функция гидротурбины будет иметь вид:

(10)

Определим передаточную функцию тахогенератора используя уравнение 2:

(11)

Найдём передаточную функцию разомкнутой системы исходя из передаточных функций её звеньев (уравнения 6-11) и структурной схемы нескорректированной системы (рис. 2):

(12)

Проверим электродвигатель на колебательность:

Если 4ТЯМ

4*0,003<0,018

0,012<0,018, тогда двигатель есть апериодическое звено 2-ого порядка, и функция разомкнутой системы принимает вид:

(13)

где К==90*0,02*6*1=10,8

Т0=0,11

ТМ=0,018

ТЯ=0,003

Определим Т1 и Т2 исходя из уравнений 12 и 13:

ТМЯ=0,018*0,003=5,4*10-512

Т12=0,018=ТМ

М22ЯТМ

ТМТ222= ТЯТМ,

Тогда Т22МТ2ЯТМ=0

Получившееся уравнение называют квадратным уравнением, для его решения можно воспользоваться специальными формулами:

ax2+bx+c=0 (14)

(15)

Тогда b=-TM, a=1, c= ТЯТМ. (16)

Исходя из уравнений 14, 15 и 16 найдём Т1 и Т2:

Т2М/2±

Т2=0,009±=0,009±=0,009±≈0,009±0,0052

Т2(1)=0,009-0,0052=0,0038

Т2(2)=0,009+0,0052=0,0142

Т1(1)=ТМ2(1)=0,018-0,0038=0,0142

Т1(2)=ТМ2(2)=0,018-0,0142=0,0038

Поскольку ТМЯ=0,018*0,003=5,4*10-512, то Т1=0,0038 Т2=0,0142,

тогда функция разомкнутой системы:

(17)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]