Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)»
Факультет двигателей летательных аппаратов
Кафедра АСЭУ
Расчетно-пояснительная записка
к курсовой работе:
«Исследование динамических характеристик системы автоматического регулирования следящей системы»
Вариант 9-4-1
Выполнил: студент группы 242
Лукьянов С.Г.
Проверил: преподаватель
Крючков А.Н.
Самара 2011
Реферат
Курсовая работа.
Пояснительная записка: 14 стр. , 7 рис. , 2 источника.
Сар, чуствительный элемент, структурная схема, функция передаточная, устойчивость сар, критерий найквиста, критерий рауса-гурвица, качество регулирования.
В данной курсовой работе рассмотрена система автоматического регулирования перепада давления топлива на дроссельном кране, выведено дифференциальное уравнение дроссельной иглы, построена структурная схема, определена передаточная функция САР, проведён анализ устойчивости и оценено качество регулирования САР.
Задание
Рис.1 Принципиальная схема САР перепада давления топлива на дроссельном кране
m - координата выходного звена (РП)
z1 -перемещение золотника чувствительного элемента (РФ)
y -координата выходного звена (УВ)
f - перемещение опоры противодействия (ВВ)
Исходные данные для расчёта
k1 |
k2 |
k3 |
k4 |
k5 |
|
T1 |
T2 |
T3 |
- |
1 |
1,5 |
0,5 |
1 |
0,3 |
0,10 |
0,05 |
0,20 |
D-разбиение – k1;
Воздействие –
;
Критерии устойчивости – Р - Г; Н.
Содержание
Реферат 2
Задание 3
Введение 5
1. Назначение и принцип действия САР 6
2. Вывод дифференциального уравнения выходного звена 6
3. Построение структурной схемы и определение передаточных функций САР 7
4. Анализ устойчивости САР 9
5. Оценка качества регулирования САР 11
Заключение 13
Список литературы 14
Введение
К системам автоматического регулирования (САР) авиационных двигателей предъявляются весьма жёсткие требования по статическим и динамическим характеристикам, поэтому важен выбор параметров САР, обеспечивающих заданные характеристики, и анализ влияния отдельных параметров на динамические свойства САР.
1. Назначение и принцип действия сар
Следящая система гидромеханического типа состоит из двухкаскадного усилителя (рис. 1).
При перемещении вверх опоры противодействия f, выходное звено M так же перемещается вверх поворачивая против часовой стрелки маятник чувствительного элемента z. Слив рабочей жидкости из подпоршневой полости усилителя первого каскада уменьшается, и золотник вместе с поршнем перемещается вверх, соединяя надпоршневую полость второго каскада усилителя с магистралью Pкпд, а подпоршневую полость со сливом Рсл. Выходное звено с поршнем перемещается вниз, занимая исходную позицию.
При выводе уравнений следящей системы предполагается: силы сухого трения и гидродинамические силы пренебрежительно малы; на выходное звено действуют упругие силы и силы вязкого трения; движение жидкости через дроссель в демпфирующем поршне чувствительного элемента ламинарное.
2. Вывод дифференциального уравнения выходного звена
Запишем уравнение моментов относительно точки О.
Для перехода к безмерной форме записи введем обозначения:
Тогда уравнение запишется в виде:
Разделим обе
части выражения на
Обозначим:
Тогда:
3. Построение структурной схемы и определение передаточных функций сар
Уравнения звеньев САР сводятся в систему уравнений:
- выходное звено;
- чувствительный элемент;
- сервопоршень усилителя первого каскада;
Система уравнений содержит 6 переменных ( ), т. е. ,за исключением управляющего воздействия и возмущающего воздействия , число переменных равно числу уравнений. Система дифференциальных уравнений записывается в операторной форме и преобразуется к форме, удобной для построения структурной схемы САР. В результате получаем:
В структурном виде эти уравнения могут быть изображены следующим образом:
а)
б)
в)
Рисунок 2. Составляющие структурной схемы САР
Структурная схема САР, соответствующая системе преобразованных операторных уравнений, представлена на рисунке 3. По структурной схеме легко прослеживается взаимодействие звеньев в следящей системе
Рисунок 3. Структурная схема САР
Для определения передаточной функции
САР в разомкнутом состоянии в структурной
схеме условно размыкается основная
обратная связь и вводится входной
и
выходной
параметры
разомкнутой системы. Тогда передаточная
функция разомкнутой САР определяется
как отношение:
При этом
предполагается:
;
.
После преобразования можно получить:
,
где
;
;
;
;
;
.
Передаточная
функция замкнутой САР по возмущающему
воздействию
(при
)
определяется по формуле:
После преобразования можно получить:
,
где
;
;
;
;
;
.
Собственный оператор замкнутой САР имеет вид:
