Призначення і принцип роботи схеми.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

Курсова робота

з курсу “Теорія автоматичного керування ”

на тему: “ Система слідкування за швидкістю задаючого вала ”

Тема 4 варіант 1

Виконав:

ст. гр. СІ-31

Брезвин Я.О

Перевірив:

Наконечний М.В.

Зміст

Завдання…………………………………………………………………………………3

1. Опис призначення і принципу роботи схеми…………………………………………5

2. Структурна схема системи……………………………………………………………..5

3. Вирази коефіцієнтів передачі, окремих ланок,розімкненої і замкненої системи......6

4. Статичні характеристики окремих ланок системи…………………………………...7

5. Вирази диференціальних рівнянь для окремих ланок системи…………………….10

6. Рішення диференціальних рівнянь для окремих ланок системи…………………...11

7. Перехідні характеристики окремих ланок системи…………………………………13

8. Вирази для диференціальних рівнянь розімкненої і замкненої системи…………..15

9. Схеми електронного моделювання окремих ланок і замкненої системи……..…...17

10. Визначення стійкісті системи і граничного коефіцієнта підсилення…………….19

11. Вирази передаточних функцій для окремих ланок системи……………………....20

12. Вирази передаточних функцій для розімкненої і замкненої системи…………….21

13. Вирази для комплексних коефіцієнтів передачі окремих ланок системи, розімкненої і замкненої системи………………………………………………………..22

14. Побудува АФХ,ЛАЧХ,ФЧХ окремих ланок системи і розімкненої системи…..23

15. Визначення стійкісті системи по АФХ розімкненої системи. Визначення запасу стійкості по амплітуді і фазі……………………………………………………………..36

16. Визначення стійкісті системи по ЛАЧХ і ФЧХ розімкненої системи. Визначення запасу стійкості по амплітуді і фазі……/……………………………………………….39

17. Побудува графіку перехідного процесу методом трапецій при одиничній стрибко-подібній дії вхідної величини…………………………………………………………....40

18. Визначити якісних показників системи по графіку перехідного процесу……......47

Висновок……………………………………………………………………………......47

Використана література…………………………………………………………...…..48

Завдання

1. Описати призначення і принцип роботи системи.

2. Нарисувати структурну схему системи.

3. Записати вирази коефіцієнтів передачі окремих ланок, а також розімкненої і замкненої системи.

4. Нарисувати статичні характеристики ланок системи.

5. Записати вирази диференціальних рівнянь для окремих ланок системи.

6. Знайти рішення диференціальних рівнянь для ланок системи.

7. За результатами рішення диференціальних рівнянь побудувати перехідні характеристики ланок системи.

8. Записати вирази для диференціальних рівнянь розімкненої і замкненої системи.

9. Привести схеми електронного моделювання окремих ланок і замкненої системи в цілому.

10. Користуючись одним з алгебраїчних критеріїв стійкості визначити стійкість системи і знайти граничний коефіцієнт підсилення.

11. Записати вирази передаточних функцій для окремих ланок системи.

12. Записати вирази передаточних функцій розімкненої і замкненої системи.

13. Записати вирази для комплексних коефіцієнтів передачі окремих ланок системи, розімкненої і замкненої системи.

14. Розрахувати аналітично і побудувати АФЧХ, АЧХ, ФЧХ, ЛАЧХ і ЛФЧХ окремих ланок системи, асимптотичні ЛАЧХ і ЛФЧХ розімкненої системи.

15. По АФЧХ розімкненої системи визначити стійкість системи. Знайти запаси стійкості по амплітуді і фазі.

16. По ЛАЧХ і ЛФЧХ розімкненої системи визначити стійкість системи і знайти запаси стійкості по амплітуді і фазі.

17. Побудувати графік перехідного процесу при одиничній стрибкоподібній дії вхідної величини.

18. За графіком перехідного процесу визначити якісні показники системи.

Система слідкування за швидкістю задаючого вала

Рівняння ланок:

- рівняння тахогенераторів:

,

- вимірювальна схема:

- електроний підсилювач:

- ЕМП

а) обмотка управління:

б) короткозамкнена обмотка:

- двигун:

Параметри	Розмірності	Значення
TM	с	0,006
T1	с	0,1
T2	с	0,02
C	(рад*с)/В
K EMП1	-----
K EMП2	-----
KЕП	-----
K1	(В*с)/рад	1
K2	(В*с)/рад
tПП,		0,8
%,

Призначення і принцип роботи схеми.

Система статичного слідкування за швидкістю задаючого вала успішно використовується в системах автоматичного керування. Схема працює за принципом слікдуючого, зрівноваженого статичного перетворення.

ИПринцип роботи полягає в наступному: на вході ЕП постійного струму порівнюються напруги з Т.Г1 і Т.Г2. Тахогенератори потрібні для того, щоб перетворити швидкості обертання вхідного і вихідного валів в електричну напругу. Тобто це є перетворювачі швидкості обертання в постійну напругу. Різниця цих напруг Uвх, яка є пропорційна різниці швидкостей обертання валів поступає на вхід і підсилюється електронним підсилювачем. На вихід ЕП підключена обмотка керування ЕМП. ЕМП виконує роль підсилення сигналу помилки за потужністю і являє собою двохступеневий генератор постійного струму. Вихідна напруга ЕМП – Uд.в живить якірне коло двигуна постійного струму з незалежним збудженням. Ротор цього двигуна механічно зв’язаний з вихідним валом, який слідкує за швидкістю вхідного вала і ротором Т.Г2. Таким чином, в системі реалізується від’ємний зворотній зв’язок, що дозволяє відслідковувати зміну швидкості задаючого валу. Дана система є системою не прямого регулювання, в якій реалізований принцип регулювання за відхиленням. Система є статичною системою регулювання, бо в ній застосований пропорційний закон керування. В цій системі помилка слідкування пропорційна величині збурюючого впливу на вихідний вал і практично не може бути зведена до 0.