Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Курсовой проект

На тему: «Анализ электромеханической следящей системы с учетом уточненной модели электродвигателя»

Проверил: доцент кафедры Капелюховский А. А.

Выполнил: студент гр. АС-310 Клименко К.С.

Сургут - 2012

Содержание

Введение 3

1 Анализ следящей системы 4

2 Передаточные функции звеньев и САУ. Структурная схема 5

3 Построение частотных функций 8

5 Запасы Устойчивости 14

Введение

Целью данного курсового проекта является проведение анализа электромеханической следящей системы с учетом уточненной модели электродвигателя. Необходимо написать уравнения, передаточные функции элементов, составить структурную схему, определить передаточные функции разомкнутой, замкнутой систем и передаточную функцию по ошибке. Также нужно построить частотные характеристики АЧХ, ФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ разомкнутой системы и исследовать систему на устойчивость.

Курсовой проект выполнен в рамках заключительной работы по изучению дисциплины ОТУ.

1 Анализ следящей системы

Данный анализ следящей системы служит примером для выполнения задания, варианты которого приведены в пункте 2.

Следящая система на рисунке 1 представляет собой простейшую следящую систему, задачей которой является обеспечить равенство входной и выходной величин. Подобная система используется, например, для управления положением антенны радиолокационной станции. Входной (задающей) величиной служит угол поворота Пз движка задающего потенциометра, который связан с органом управления, например с рукояткой, на пульте управления радиолокационной станции. Выходной (регулируемой) величиной является угловое положение Пт объекта управления (антенны радиолокационной станции).

САУ работает следующим образом. Чувствительный элемент состоит из задающего (Пз) и принимающего (Пт) потенциометров. Принимающий потенциометр жестко связан с валом объекта управления ОУ (конструктивно он установлен в редукторе). При наличии разности угловых положений движков задающего и принимающего потенциометров с чувствительного элемента ЧЭ на электромагнитный усилитель ЭМУ поступает разность напряжений U. Разность  U будем называть рассогласованием. Усилитель служит для обеспечения требуемой мощности сигнала. Напряжение U с ЭМУ подается на электродвигатель постоянного тока Д, вал которого через редуктор Р связан с ОУ.

ОУ будет поворачиваться до тех пор, пока рассогласование не примет нулевое значение. При достижении объектом управления заданного угла, т.е. Пт = Пз, рассогласование будет равно нулю, следовательно, U =U=0 и двигатель остановится. Таким образом, объект управления стремится принять положение, согласованное с положением рукоятки управления. Связь элементов системы между собой отраженна на рисунке 2. Значения параметров элементов системы приведены в таблице 1.

Рисунок 1 – Следящая система

Рисунок 2 – Блок схема следящей системы

Таблица 1 – Исходные данные

Звено	Параметр	Значение
Задающий и принимающий потенциометры	k, В/рад	20
Электромагнитный усилитель	Tу, c	0,02
Редуктор	Tм, с	0,7
Электродвигатель	Tэ, с	0,03