- •Задание
- •2. Исходные данные
- •3. Основные этапы работы
- •4. Содержание
- •4.1. Анализ исходных данных
- •1. Исходные данные
- •4.2. Описание работы системы
- •Топливные форсунки серийно устанавливаемые а/м ваз
- •4.3. Структурная схема системы
- •4.4. Передаточные функции звеньев системы
- •4.6. Синтез корректирующих звеньев
- •4.7. Определение показателей качества системы методом моделирования
4.3. Структурная схема системы
Структурная схема системы приведена на рис. 4.2, на которой приняты следующие обозначения:
- передаточная функция регулятора положения;
- передаточная функция усилителя с корректирующим звеном;
W3(p)- передаточная функция усилителя мощности (ШИМ);
W4(p)- передаточная функция исполнительного устройства;
4.4. Передаточные функции звеньев системы
4.4.1. Регулятор напряжения
4.4.2. Усилитель с корректирующим звеном
Вводится в прямой тракт для получения заданных динамических характеристик САУ. В результате синтеза необходимо определить вид и параметры этого звена. На предварительном этапе синтеза принимаем
W2(p)=K2=1
4.4.3. Усилитель мощности
В качестве усилителя мощности используется тиристорный преобразователь (широтно-импульсный модулятор (ШИМ)).
Передаточная функция тиристорного преобразователя определяется в виде апериодического звена с чистым запаздыванием
,
Коэффициент передачи преобразователя определяется
=2,4
Постоянная времени преобразователя определяется
Чистое запаздывание обусловлено физическими особенностями работы тиристорных преобразователей.
,
где: f - частота питания преобразователя.
=1/1000=0,001
Чистое запаздывание можно представить в виде дополнительной составляющей в постоянной времени этого звена . Тогда ПФ принимает вид
где .
4.4.4. Исполнительное устройство
В качестве исполнительного устройства используется электромагнит. Его передаточная функция записывается
,
где: ; ;
;
;
;
.
.
4.6. Синтез корректирующих звеньев
4.6.1. Методика синтеза системы по ЛЧХ
Синтез САУ состоит в следующем. Имеется исходная система с передаточной функцией . В нее необходимо ввести корректирующее звено с передаточной функцией , в результате чего система обеспечивает требуемые показатели качества; соответствующая ее ПФ называется желаемой - . При введении последовательного корректирующего звена в исходную систему имеем
,
откуда
.
Переходим к ЛАЧХ
.
По ЛАЧХ корректирующего звена определяется его передаточная функция.
Синтез предусматривает следующие процедуры и последовательность их выполнения:
1) определение передаточной функции исходной системы и построение соответствующей ЛАЧХ;
2) построение ЛАЧХ, при которой системы обеспечивает требуемые показатели качества (желаемая ЛАЧХ);
3) определение ЛАЧХ корректирующего звена, как правило последовательного, или эквивалентного ему при любом способе введения (параллельные, в цепях обратной связи) и составление передаточной функции,
4) выбор схемы корректирующего звена и определение номинальных значений элементов.
Частота среза определяется как:
.
,
где Т3=0,009
,
где
,
где: - передаточная функция желаемой системы.
,
где: - передаточная функция исходной системы.
,
где: - передаточная функция замкнутой желаемой системы по управляющему воздействию.
,
где: - передаточная функция замкнутой желаемой системы по ошибке от управляющего воздействия.
,
где: - передаточная функция замкнутой исходной системы по управляющему воздействию.
,
где: - передаточная функция замкнутой исходной системы по ошибке от управляющего воздействия.
,
где: - передаточная функция корректирующего звена.
Ккз=100/2,4∙0,67=62,2