Синтез следящей системы с обратной связью по току и по скорости

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



е, фильтрующие свойства. Достижению каждого из них соответствует реализация определенных участков ОЖЛАЧХ.

Закон изменения задающего воздействия:

 

, где

 

- постоянная составляющая скорости изменения задающего воздействия.

- амплитудное значение гармонической составляющей задающего воздействия.

- рабочая частота гармонической составляющей.

Продифференцировав три раза закон изменения задающего воздействия, получим:

 

 

Отсюда определяем:

Амплитуда гармонического сигнала:

;

 

Рабочая частота:

 

;

 

Постоянная составляющая скорости изменения задающего воздействия:

 

.

 

Для того, чтобы задающее воздействие воспроизводилось с требуемой точностью, ОЖЛАЧХ должна проходить не выше контрольной рабочей точки с координатами:

 

.

 

Гармоническая составляющая ошибки:

 

;

.

Тип ОЖЛАЧХ выбираем в соответствии со следующими правилами: так как величина отношения ошибки к амплитуде управляющего воздействия удовлетворяет неравенству

 

.

 

Выбираем 3 тип ОЖЛАЧХ.

Частота привязки определяется из выражения:

 

.

 

Передаточная функция скорректированной системы для ОЛАЧХ 3 типа:

 

.

 

Построение ОЖЛАЧХ показано на рис.5а (на доп. чертеже). По построению видно, что ОЖЛАЧХ проходит через контрольную точку. Сопрягающие частоты ОЖЛАЧХ и соответствующие им постоянные времени:

 

; ; ; ; .

  1. Синтез корректирующих устройств

 

Применение корректирующих устройств преследует две цели:

  1. обеспечить требуемую точность системы;
  2. получить приемлемый характер переходных процессов, т.е. качество регулирования.

Применение этих устройств направлено на введение в алгоритм управления производных и интегралов от ошибки и от внешних воздействий. При этом дифференцирование и интегрирование может осуществиться либо во всем частотном диапазоне работы системы, либо на некотором его интервале. Последовательные корректирующие устройства размещают в цепи основного воздействия, а параллельные в цепях обратных связей.

Наиболее универсальным и эффективным методом повышения точности является увеличение общего коэффициента усиления. Это можно сделать за счет введения в систему дополнительных усилителей.

Однако при увеличении общего коэффициента усиления система приближается к границе устойчивости. При некотором предельном значении коэффициента усиления система может стать неустойчивой. Таким образом, корректирующие устройства должны не только увеличить коэффициент усиления системы, но и одновременно повысить запас ее устойчивости.

 

5.1 Синтез последовательного корректирующего устройства

 

Определяем получившийся коэффициент усиления разомкнутой системы как разность между ординатой ОЛАЧХ неизменяемой части и ординатой ОЖЛАЧХ при частоте .

 

;

.

Введем последовательное корректирующее устройство дифференциально-интегрирующего типа.

Определяем получившуюся суммарную ошибку:

 

;

 

После окончания переходного процесса постоянная составляющая скорости изменения задающего процесса будет иметь постоянное значение, а обусловленная ею составляющая ошибки определяется только статикой системы. В статике передаточная функция системы равна ее коэффициенту усиления. Поэтому

 

;

 

Составляющая моментной ошибки:

 

;

 

Ток короткого замыкания в якорной цепи двигателя при номинальном напряжении:

 

;

 

Номинальная скорость двигателя:

 

;

;

.

 

Сравним:

 

;

.

 

Вводим последовательное корректирующее устройство с передаточной функцией:

 

;

 

При этом

 

.

 

Минимальное значение коэффициента усиления, которое обеспечивает удовлетворение условия .

 

.

 

Принимаем

 

и ;

Тогда

 

;

.

 

Корректируем ОЛАЧХ неизменяемой части системы при помощи последовательного корректирующего устройства. Затем сдвигаем полученную ОЛАЧХ вниз до пересечения ее с ОЖЛАЧХ при частоте . Находим частоту и соответствующую ей постоянную времени, при которой пересекаются ОЛАЧХ неизменяемой части и ОЖЛАЧХ следящей системы. Рис 5б на дополнительном чертеже

 

; .

 

По передаточной функции последовательного корректирующего устройства, пользуясь справочными данными, выбираем схему последовательного корректирующего устройства.Принципиальная схема последовательного корректирующего устройства имеет вид (см. рис.6.):

 

Рис.6.

Передаточная функция имеет вид:

 

;

; ; ; .

 

Расчет параметров:

 

;

.

 

Пусть .

Тогда

 

;

.

 

  1. Синтез параллельного корректирующего устройства

 

Потребуем, чтобы равнялась . Реализация метода ОЖЛАЧХ предполагает, что ОЛАЧХ разомкнутой скорректированной системы должна совпадать с ОЖЛАЧХ, которая построена с учетом заданных показателей качества регулирования. При этом, безусловно, и передаточные функции скорректированной САУ и ОЖЛАЧХ должны быть равны.

;

;

;

;

;

;

 

Допустим:

 

; ;

 

Тогда

 

;

;

;

 <

s