Система автоматического регулирования напряжения сварочной дуги (стр. 6 из 6)
а).
б).
в).
г).
1. Определение главного оператора САР по взвешенному сигнальному графу с помощью преобразования структурных схем (см. Рисунки 6-11)
На каждом этапе делаем промежуточные вычисления в итоге получим формулу главного оператора САР Ф(р) (Рисунок 11). После преобразования имеем:
Для того, чтобы перейти к стандартной форме записи передаточной функции, раскроем скобки в знаменателе и введем обозначения:
где
Окончательно получим:
Единица измерения передаточной функции должна быть равна отношению единиц измерения выходной и входной величин Х = Ф(р)Uз следовательно Ф(р):[В/м]
Проверим правильность проведения выкладок при получении передаточной функции:
отсюда,
Следовательно,
Проверим коэффициент К: 
.Итак, главный оператор имеет размерность В/м, что полностью совпадает с его физическим смыслом.
2. Определение сквозной передаточной функции САР по взвешенному сигнальному графу с помощью преобразования структурных схем (см.Рисунки12-19)
Главным (основным) возмущающим воздействием данной САР является напряжение сети UC. Определим эту передаточную функцию, используя правила преобразования структурных схем.
Для этого
Для того, чтобы перейти к стандартной форме записи передаточной функции, раскроем скобки в знаменателе и в числители и введем обозначения:
где
Искомая сквозная передаточная функция принимает следующий стандартный вид:
Проверим правильность проведения выкладок при получении передаточной функции:
; 
; 
; 
; 
Единицы измерения коэффициентов:
Проверим коэффициент К: 
Сквозная передаточная функция безразмерна, что полностью совпадает с ее физическим смыслом:
3. Определение контурной передаточной функции
Для определения контурной передаточной функции САР температуры печи, разорвем в любом месте основной контур системы, образованный главной связью. Если положить равными нулю отклонения сигналов на всех входах линейной модели САР от их номинальных значений, то зависимость во времени отклонения Uд дуги от отклонения входного напряжения Uз’ относительно их общего номинального значения Uз0 будет определяться некоторым дифференциальным уравнением:
Это и есть контурное дифференциальное уравнение. Передаточная функция, соответствующая этому уравнению, называется контурной передаточной функцией, взятая со знаком минус.
Используя правила преобразования структурных схем (см. Рисунки 20-23) имеем:
Введя обозначения, получим:
где
Проверим правильность проведения выкладок при получении передаточной функции:
Единицы измерения коэффициентов:
Итак, получили контурную передаточную функцию W(p).
Заключение
В данной курсовой работе исследовалась система автоматического регулирования напряжения сварочной дуги. Была построена математическая модель системы, которая с определенной точностью отражает процессы, протекающие в системе. В работе составлен сигнальный граф САР, по которому составлена система дифференциальных уравнений. Так как некоторые из этих уравнений нелинейны, поэтому они были линеаризованы. Для упрощения расчётов система была записана в оперативной форме, а также построены изображения математической модели в виде взвешенного сигнального графа и структурной схемы. По структурной схеме с помощью специальных правил преобразования её элементов была построена сквозная передаточная функция от заданного входа к заданному выходу. Проверка размерности передаточной функции показала, что расчёт был проведён верно.
Список использованной литературы
1. Моттль В.В. Теоретические основы кибернетики. – Тула, 1982.
2. Сапожников Р.А. Основы теоретической кибернетики. – М., Высшая школа,1970.
3. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. – М., Энергия, 1980.
4. Ципкин Я.З. Основы теории автоматических систем. – М., Наука, 1977.
5. Фельдбаум А.А. Электрические системы автоматического регулирования. – М., 1957.