Курсовая с практикой на тему Курсовая работа по предмету: Синтез САУ (Вариант 30)

Содержание:

ТЕХНИЧЕСКОЕ
ЗАДАНИЕ.. 3

1 СИНТЕЗ САУ.. 4

2
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ САУ.. 11

3
РАСЧЕТ АНАЛОГОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ.. 13

4
АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ.. 16

5
РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В САУ.. 18

ВЫВОДЫ… 21

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ
СПИСОК.. 22

Введение:

Заключение:

Выполняя курсовую
работу освоили методику синтеза САУ и методами ее оптимизации исходя из анализа
требований технического задания.

В
результате:

 — разработаны математические модели
электромеханического объекта и измерительных преобразователей;

—
составлена структурную схему одноконтурной САУ скорости;

— выполнен
синтез регулятора на модульный (технический) оптимум;

— выполнен анализ
устойчивости САУ на основании логарифмического критерия Найквиста, установлено,
что синтезированная САУ является устойчивой;

— получены
графики переходных процессов по скорости и току электродвигателя;

 — сделан вывод о выполнении требований
технического задания по основным показателям качества, однако стоит отметить,
что время переходного процесса оказалось выше заданного в задании.

Фрагмент текста работы:

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1.
Ознакомиться с методикой синтеза САУ и методами ее оптимизации, выбрать метод
оптимизации, исходя из анализа требований технического задания в соответствии с
заданным вариантом.

2.
Разработать математические модели электромеханического объекта и измерительных
преобразователей, составить структурную схему САУ в соответствии с вариантом
задания.

3. Выполнить синтез регуляторов.

4.
Выполнить анализ устойчивости САУ и рассчитать переходные процессы.

5.
Сделать вывод о выполнении требований технического задания. № вар. Тип двигателя Требования к
системе управления Число контуров
САР
q Стати-ческая
ошибка, % Запас
устойчи-вости
по амплитуде
, дБ Запас
устойчи-вости
по фазе
,град Перерегули-рование
σ,% Время
регулирования ,с 30 ДБМ100-0.4-0,6-2 ½ 0,1 10 27 14 0,2 Таблица 1 – Исходные данные Таблица 2 – Параметры двигателя Тип
машины Момент
номинальный
(Нм) Число
пар
полюсов,
p Число
Фаз, m Сопротивление
фазы, R,
(Ом) Электромагнитная
постоянная, T, (с) Скорость
холостого
хода
(об/мин) Момент инерции, J,
(кгм2) Масса
(кг) ДБМ100-
0.4-0,6-2 0,4 8 2 10,8 0,4 690 2,3·10-4 0,7 1 СИНТЕЗ САУ Синтез
САУ заключается в определении таких структур и параметров системы, при которых
она отвечает заданным показателям качества: быстродействию, точности, характеру
переходных процессов, запасам устойчивости. 1.1 Выбор структуры САУ Для
решения задач синтеза САУ необходимо составить структурную схему САУ, т.е.
определить перечень обратных связей и тип регуляторов. В нашем случае, в одноконтурной
САУ регулированию подлежит только одна переменная – скорость электропривода.
Поэтому для реализации такой структуры потребуется измерительный
преобразователь скорости и регулятор скорости двигателя.

Желаемые
свойства можно придать САУ, если использовать принцип последовательной
коррекции. В этом случае корректирующее устройство (регулятор) включается
последовательно с объектом управления.

Для
решения поставленной задачи — синтеза САУ с заданными динамическими свойствам —
рекомендуется использовать принцип подчиненного регулирования координат.

Существенными
преимуществами обладает типовая структура подчинённого регулирования координат
электропривода. В этой структуре при необходимости каждый внутренний
подчинённый контур регулирования может действовать как самостоятельная система
регулирования, независимая от всех внешних контуров регулирования. Эта
особенность определяется тем, что заданное значение регулируемой переменной
любого внутреннего контура определяется выходным значением регулятора
следующего по порядку контура регулирования ui дополнительных
формирующих или корректирующих обратных связей, необходимых для регулирования i-й переменной, причем эти связи не
оказывают влияния на работу всех контуров регулирования, внутренних по
отношению к данному. В этой возможности заключается важное преимущество
структуры с подчиненным регулированием координат.

Вместе
с тем следует отметить, что в сравнении со структурой независимого
регулирования координат рассматриваемая структура отличается зависимостью
настройки внешних контуров от динамических качеств внутренних подчиненных
контуров. Эта зависимость, в частности, проявляется в увеличении
некомпенсируемой инерционности по мере возрастания номера контура.

 Для таких условий в теории автоматизированного
электропривода разработан инженерный метод синтеза унифицированных контуров
регулирования, получивший названые метода последовательной коррекции с
подчиненным регулированием координат. Этот метод сочетает в себе достоинства
методов последовательной коррекции с возможностью ограничения координат движения,
осуществляемых с помощью каскадного включения регуляторов так, что выходное
напряжение предыдущего регулятора является заданием для последующего
регулятора. Ограничение
или формирование по определенному закону выходного напряжения предыдущего регулятора
вызывает ограничение или изменение по определенному закону координаты,
регулируемой последующим регулятором. Таким образом, необходимое ограничение
нескольких координат движения достигается с помощью многоконтурной системы
регулирования. Число последовательно включенных регуляторов при подчинённом
регулировании равно числу регулируемых координат движения.

Метод
основан на известных из теории автоматического управления представлениях о
качестве переходного процесса по частотному показателю колебательности, общих
методах коррекции.

Постоянные
времени можно разделить на большие и средние постоянные времени, определяющие
среднечастотную часть ЛАЧХ и,