Міністерство освіти і науки молоді та спорту України Житомирський державний технологічний університет

Кафедра АіКТ Група АТ-17

Курсова робота з дисципліни «Теорія автоматичного керування» на тему: ”Дистанційна силова слідкуюча система”

Виконав: Гудухін В. В.

Перевірив: Свістельник С. С.

Житомир

2012

Зміст

1.Технічне завдання. 2

2.Опис роботи САК. 5

3. Аналіз та синтез лінійної неперервної САК 6

3.1.Скласти структурну схему САК. 6

3.2.Визначення стійкості системи за критерієм Найквіста 7

3.3.Методом D – розбиття визначити критичний параметр

коефіцієнта підсилення системи.__________________________ 8

3.4.Побудувати ЛАХ та ЛФХ. По ЛАХ визначити стійкість системи_ 9

3.5.Синтез системи. Привести схему коректуючого пристрою і

розрахувати його елементи 12

3.6.Побудувати перехідну характеристику скорегованої САК і

оцінити якість отриманої системи 13

3.7.Розрахувати усталену похибку системи. 13

3.8.Модуляція системи. 14

4.Аналіз дискретної САК. 15

4.1.За основу взяти лінійну систему після корекції 15

4.2.Визначення періоду дискретизації 15

4.3.Визначення стійкості ДСАК. 16

4.4.Побудувати логарифмічні псевдочастотні характеристики

дискретної САК. 17

4.5.Розрахувати та побудувати перехідну характеристику

дискретної САК та оцінити якість 19

4.6.Для даного типу вхідної дії, розрахувати усталену похибку 19

5.Висновки. 20

6.Література. 21

1. Технічне завдання

Рис.1.1. Дистанційна силова слідкуючи система малої потужності

СД – сельсин-датчик;

СТ – сельсин-трансформатор;

ПН – підсилювач напруги і демодулятор;

ЕМП – електромашинний підсилювач;

ПП – підсилювач потужності;

ВД – виконуючий двигун;

Р – понижуючий редуктор;

ОЗД – обмотка збудження ВД;

ОУ – обмотка управління ЕМП;

_вх, _вих, _ДВ – кут повороту відповідно задаючої, вихідної і відпрацьовуючої вісей двигуна;

U₁, U_Г , U_У ,U_З – напруга постійного струму ;

U_С – напруги змінного струму;

Рівняння елементів системи:

 = _{вх -} _вих;

;

;

;

;

№	КС, в/гр	КY	Км	Тм, С	Кв, гр./вс	ТВ, С	Кр	вх, град
14	0,52	72	4	0,01	130	0,035	0,004	2,5sin(0,4t)

2, Опис роботи сак

Найчастіше за допомогою слідкуючих ситем по каналам зв’язку передається кут повороту, наприклад, кутове обертання антени радіолокатора. Іншим прикладом слідкуючого режиму може бути зміна частоти гетеродину в системах автоматичної підстройки частоти, яка точно повторює зміну частоти вхідного сигналу.

При необхідності контролю кутів повороту механічно не зв’язаних між собою осей або необхідності дистанційного контролю подібних систем доцільно використовувати індукційні системи синхронного зв’язку, побудованих на сельсинах. Сельсини – це електричні машини, що мають здатність до самосинхронізації і використовуються в системах синхронного зв’язку в парі: сельсин-датчик (СД) і сельсин-приймач (СП). Вихідна обмотка СП з’єднана з підсилювачем напруги та демодулятором ПН, що перетворює змінну напругу U_с в постійну напругу U₁. Наступнім кроком є підсилення сигналу по потужності та модулювання елементом ПП.

В САК, які відтворюють задану вхідну дію у вигляді механічного кутового переміщення в якості задавачів найчастіше використовуються потенціометричні датчики(сельсин-датчики).Відповідно такі системи називають потенціометричними дистанційними передачами. Розглянемо принцип дії потенціметричної слідкуючої системи, призначеної для дистанційного управління кутом повороту.

За допомогою рухомого контакту (щітки) потенціометра який влючений в одне з плечів моста, в систему вводять вхідний сигнал – кут , попередньо врівноваживши міст. Наявність вхідного сигналу призводить до появи приросту опору , пропорційного куту , внаслідок чого міст виходить із стану рівноваги і на його виході утворюється напруга розузгодження з відповідним знаком (в залежності від того, в який бік буде повертатися щітка потенціометра ).

Одержана таким чином напруга підсилюється одним з трактів диференціального підсилювача постійного струму (ПН)

Підсилена напруга з виходу ПН потрапляє на виконавчий електродвигун ВД, який механічно зв’язаний з пристроєм через редуктор Р. На валу разом з пристроєм розташований відроблюючий потенціометр , щітка якого через редуктор з’яднується з вихідним валом виконавчого електродвигуна. Вихідним сигналом потенціометричної слідкуючої системи є кут повороту валу пристроя.

При повороті щітки потенціометра на кут відносно осі симетрії робочого діапазону зміни кута (праворуч або ліворуч відносно 180°) виникає приріст , який викликає напругу розбалансу моста віповідного знаку. Ця напруга, підсилена за допомогою ПН, примушує спрацьовувати виконавчий електродвигун ВД, тобто вихідний вал повернеться на кут , змінивши величину опору на . При виконанні умови міст врівноважиться, на обмотці збудження виконавчого електродвигуна напруга буде дорівнювати нулю, що призведе до зупинки електродвигуна.

За класифікаційними ознаками потенціометрична слідкуюча система може бути оцінена таким чином:

1)за алгоритмом функціювання – слідкуюча;

2)за принципом управління – замкнена;

3)за властивостями кіл та сигналів – лінійна, неперервна, детермінована;

4)за кількістю контурів регулювання – одноконтурна;

5)за кількістю вихідних сигналів –одномірна;

6)за швидкодією – інерційна (електромеханічна);

7)за способом обробки сигналу узгодження – астатична;

Таким чином, завершений початковий етап дослідження будь-якої замкненої САК– отримання її математичної моделі. На основі передаточної функції можна отримати співвідношення для однорідного диференціального рівняння та комплексного коефіцієнта передачі.

Для переходу до частотного аналізу потенціометричної слідкуючої системинеобхідно знайти АЧХ та ФЧХ замкненої системи:

При використанні передатної функції розімкненої системи комплексну передатну функцію необхідно представити у вигляді добутку передаточних функцій типових кіл. Наявність математичної моделі системи дозволяє досліджувати стійкість системи, запаси стійкості, а також показники якості в усталеному та динамічному режимах.