Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский институт машиностроения

Технологический факультет

Кафедра электротехники, вычислительной техники и автоматики.

Курсовая работа

ПО ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Тема работы:

Разработка и исследование двухконтурной структуры подчиненного регулирования скорости электропривода постоянного тока

Выполнил студент: Кулешов Р.В.

Курс: 4 Группа: 4405 Шифр: 10-1468

Руководитель работы: Томчина О. П.

Работа допущена к защите__________________________________

Работа защищена с оценкой__________________________________

Дата____________________ Подпись руководителя_________________________

Санкт-Петербург

2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………….. 3

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ………………………………………………………………………4

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. Выбор электродвигателя………………………………………………………………………5

1.2. Выбор тиристорного преобразователя……………………………………………………….6

1.3. Выбор сглаживающего дросселя……………………………………………………………...8

1.4. Определение коэффициентов передачи и постоянных времени силовых элементов……10

2.КОМПОНОВКА И РАСЧЕТ СТАТИКИ СИСТЕМЫ

2.1. Выбор структуры САУ……………………………………………………………………….11

2.2. Построение функциональной схемы САУ…………………………………………………..11

2.3. Расчет статических характеристик САУ…………………………………………………….12

2.4. Выбор элементов САУ………………………………………………………………………..13

3. СИНТЕЗ И РАСЧЕТ ДИНАМИКИ САУ

3.1. Составление передаточных функций звеньев САУ………………………………………...16

3.2. Построение структурной динамической схемы и синтез регуляторов……………………19

3.3. Экспериментальные результаты……………………………………………………………..20

3.4. Анализ исследования системы на компьютере……………………………………………...21

ВЫВОД……………………………………………………………………………………………..30

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………………………..31

_Введение_

Очень трудно представить себе современную жизнь человека без сис­тем автоматического управления (САУ). Методы автоматического управления широко используются в производстве и научных исследованиях.

Одной из главных задач автоматики является задача автоматического оказания воздействия на объект управления, обеспечивая заданные законы изменения регулируемой переменной.

Проектирование является важным этапом при создании систем авто­матического управления. Уровень проектирования в значительной степени определяет качество работы САУ, Основной задачей данной курсовой работы является ознакомление с основными этапами проектирования САУ.

Техническое задание на курсовую работу

Выполнить расчеты статики, произвести оптимизацию динамики САУ и исследо­вать переходные процессы в синтезированной системе при управляющих и возмущающих воздействиях с помощью компьютерного моделирования.

Базовая структура САУ – двухконтурная, нереверсивная. Приводной электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения. Тип двигателя – 4ПФМ280МУХЛ4, его номинальное напряжение = 440 В. Питание ЭП осуществляется от сети трехфазного тока 380/220 В, 50 Гц.

Момент сопротивления производственного механизма не зависит от скорости и из­меняется в статике от = 0,2 до = ,

где - номинальный момент двига­теля.

В динамике момент сопротивления изменяется скачком на величину 0,5 .

Приведенный к валу двигателя момент инерции механизма =20 ,

где, - мо­мент инерции двигателя.

Требования к САУ:

- диапазон управления скоростью ω = 20;

- статическая ошибка замкнутой системы =0.5%

- перерегулирование при единичном управляющем воздействии  = 43,7 %;

- динамическая ошибка при возмущающем воздействии = 5 %

- время переходных процессов =0,5с.