2. Указания к курсовой работе
2.1. Содержание работы
Целью курсовой работы является проектирование и исследование линейной системы автоматического управления.
Курсовая работа включает в себя:
Построение ЛАХ и ФЧХ нескорректированной системы и определение устойчивости замкнутой системы.
Расчет параметров желаемой ЛАХ по заданным показателям
Построение желаемой ЛАХ, ЛАХ последовательного корректирующего устройства, определение ПФ последовательного КУ, построение ЛАХ и ФЧХ скорректированной системы.
Синтез электрической схемы последовательного КУ, учитывая согласование КУ с источником сигнала (Rис=10Ом) и нагрузкой (Rн=2кОм)
Оформляется курсовая работа в виде расчетно-пояснительной записки объемом 15-25 листов формата A4.
2.2. Исходные данные для работы
2.2.1. Построение лах и фчх нескорректированной системы
Для заданной пассивной цепи:
-
Рассчитать передаточную функцию
-
Построить ЛЧХ цепи.
-
Построить ФЧХ цепи.
Таблица 1:
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
R(кОм) |
1 |
3 |
10 |
30 |
100 |
|
C(нФ) |
10 |
3 |
1 |
0,3 |
0,1 |
|
L(Гн) |
1 |
0,3 |
0,1 |
0,03 |
0,01 |
В
арианты
пассивных цепей:
1.
7.
4.
2.
5.
8.
3.
6.
9.
10.
18.
26.
11.
27.
19.
28.
12.
20.
13.
29.
21.
14.
22.
30.
15.
23.
31.
16.
24.
32.
17.
25.
33.
34.
40.
46.
35.
41.
47.
36.
42.
48.
37.
43.
49.
38.
44.
50.
39.
45.
Таблица 2
|
|
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Z4 |
Z5 |
Z6 |
|
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Z4 |
Z5 |
Z6 |
|
|
2 |
1 |
1 |
4 |
5 |
2 |
|
3 |
3 |
1 |
2 |
4 |
5 |
|
|
2 |
2 |
1 |
5 |
3 |
3 |
|
1 |
2 |
1 |
4 |
1 |
3 |
|
|
3 |
1 |
1 |
2 |
3 |
5 |
|
1 |
4 |
1 |
2 |
2 |
5 |
|
|
2 |
1 |
1 |
5 |
2 |
4 |
|
3 |
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
|
1 |
4 |
4 |
4 |
2 |
1 |
|
3 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
|
|
2 |
2 |
4 |
2 |
1 |
4 |
|
1 |
5 |
2 |
2 |
4 |
4 |
|
|
2 |
2 |
5 |
5 |
4 |
5 |
|
3 |
1 |
3 |
1 |
5 |
4 |
|
|
5 |
1 |
3 |
2 |
4 |
4 |
|
2 |
4 |
5 |
3 |
3 |
1 |
|
|
5 |
3 |
4 |
1 |
3 |
5 |
|
3 |
5 |
3 |
1 |
3 |
2 |
|
|
2 |
1 |
2 |
2 |
1 |
3 |
|
3 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
|
2 |
2 |
2 |
3 |
4 |
1 |
|
1 |
4 |
3 |
3 |
2 |
5 |
|
|
3 |
1 |
2 |
3 |
5 |
5 |
|
1 |
2 |
4 |
4 |
3 |
4 |
|
|
5 |
1 |
4 |
3 |
5 |
5 |
|
5 |
3 |
3 |
1 |
3 |
1 |
|
|
4 |
1 |
5 |
3 |
3 |
1 |
|
3 |
4 |
3 |
3 |
1 |
5 |
|
|
1 |
4 |
3 |
3 |
5 |
2 |
|
2 |
3 |
1 |
4 |
2 |
2 |
|
|
5 |
5 |
1 |
4 |
3 |
3 |
|
1 |
5 |
1 |
5 |
2 |
3 |
|
|
2 |
4 |
2 |
3 |
1 |
4 |
|
1 |
3 |
3 |
2 |
3 |
4 |
|
|
4 |
4 |
2 |
3 |
5 |
3 |
|
4 |
1 |
3 |
3 |
5 |
2 |
|
|
3 |
3 |
4 |
1 |
2 |
5 |
|
4 |
2 |
1 |
1 |
3 |
5 |
|
|
2 |
1 |
1 |
2 |
1 |
3 |
|
2 |
3 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
5 |
4 |
3 |
4 |
5 |
2 |
|
4 |
4 |
3 |
4 |
2 |
5 |
|
|
3 |
4 |
5 |
5 |
1 |
3 |
|
2 |
1 |
3 |
2 |
4 |
2 |
|
|
1 |
4 |
3 |
5 |
2 |
1 |
|
3 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
|
|
5 |
2 |
4 |
2 |
3 |
2 |
|
4 |
1 |
2 |
4 |
4 |
2 |
|
|
2 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
|
1 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
Пример выполнения пункта 2.2.1.:
Дано: L1=10-1[Гн]
L2=10-2[Гн]
R1=3*103[Ом]
R2=3*104[Ом]
R3=103[Ом]
C1=10-10[Ф]
Разбиваем схему на два звена. Находим передаточную функцию W1(p) и передаточную функцию второго звена W2’(p) c учетом внутреннего сопротивления первого звена методом эквивалентного генератора.
В
полученные выражения подставим численные
значения
Представим ПФ в виде произведения типовых звеньев. Для этого найдем ее полюса по методу Лина [1]. Используя подстановку p=S105, знаменатель преобразуем к виду: G(s)=0.03S3+0.025S2+3.7S+1=(rs+1)(b0S2+b1S+1)
Используя итерационные формулы, расчеты сведем в таблицу 3:
Таблица 3
|
i |
ri=3,7-b1,i-1 |
bci=0,03/ri |
pi=0,25-b0i |
b1i=p1/ri |
|
1 |
3,7 |
0,008 |
0,24 |
0,065 |
|
2 |
3,65 |
0,008 |
0,24 |
0,065 |
G(s)=(3,63S+1)(0,008S2+0,065S+1)
Эту ПФ можно представить в виде:
где K=0,03; T1=310-6; T2=3,6310-5; T3=0,0910-5; =0,36
Определяем сопрягающие частоты: 1=0,33106; 2=0,27105; 3=11,11105;
По полученным данным построим амплитудную и фазовую ЛЧХ (Рис.1) :
Рис.1 ЛЧХ и ФЧХ цепи