Исследование системы автоматического управления 2 (стр. 1 из 3)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ Теория автоматического управления

НА ТЕМУ: Исследование системы автоматического управления

План

Введение

Основная часть

1. Принцип действия САУ и описание основных свойств элементов, образующих САУ

2. Составление структурной схемы САУ

3. Исследование устойчивости по логарифмическим частотным характеристикам

4. Выбор последовательного корректирующего устройства

5. Расчет и построение переходной характеристики скорректированной САУ

6. Определение показателей качества замкнутой скорректированной САУ

Перечень литературы.

Задание на курсовую работу

Исследовать следящую САУ с сельсинным измерительным устройством, в состав которой входят сельсинное измерительное устройство СД и СТ (трансформаторный режим включения), фазовый детектор ФД, электронный усилитель, тиристорный преобразователь, двигатель постоянного тока с независимым возбуждением ДПТ, редуктор РЕД и рабочая машина.

Исходные данные:

Введение

В число научных дисциплин, образующих науку об управлении, входит теория автоматического управления и регулирования. Вначале она создавалась для изучения статики и динамики процессов автоматического управления техническими объектами – производственными, энергетическими, транспортными и т.п. Основное ее значение сохранилось и в наше время, хотя в последние годы ее выводами и результатами начинают пользоваться и для изучения динамических свойств системы управления не только технического характера, но и экономического, организационного, биологического и т.д.

Для осуществления автоматического управления техническим процессом создается система, состоящая из управляемого объекта и связанного с ним управляющего устройства. Как и всякое техническое сооружение, система должна обладать конструктивной жесткостью и динамической прочностью. Эти чисто механические термины в данном случае несколько условны. Они означают, что система должна выполнять заданные ей функции с требуемой точностью, несмотря на инерционные свойства и на неизбежные помехи.

С необходимостью построения регуляторов первыми, по-видимому, столкнулись создатели высокоточных механизмов, в первую очередь часов. Даже очень небольшие, но действующие непрерывно помехи, накапливаясь, приводили в конечном итоге к отклонениям от нормального хода, недопустимым по условиям точности. Противодействовать им чисто конструктивными средствами, например, улучшая точность и чистоту обработки деталей, повышая их массу или увеличивая полезные усилия, не всегда удавалось, и для повышения точности в состав часов стали вводить регуляторы. На рубеже нашей эры арабы снабдили поплавковым регулятором уровня водяные часы. В 1675г. Х. Гюйгенс встроил в часы маятниковый регулятор хода.

Другой причиной, побуждавшей строить регуляторы, была необходимость управлять процессами, подверженными столь сильным помехам, что при этом утрачивалась не только точность, но зачастую и работоспособность системы вообще. Предшественниками регуляторов для подобных условий можно считать применявшиеся еще в средние века центробежные маятниковые уравнители скорости хода водяных мукомольных мельниц.

Бурное развитие техники и теории автоматического управления началось лишь в XVIII и XIX столетиях, в эпоху промышленного переворота в Европе.

Первыми промышленными регуляторами этого периода являются автоматический поплавковый регулятор питания котла паровой машины, построенный в 1765г.И.И. Ползуновым в Барнауле; центробежный регулятор скорости паровой машины, на которой в 1784г. получил патент английский механик Дж. Уатт; первое программное устройство управления ткацким станком от перфокарты (для воспроизведения узора на коврах), построенное в 1808г. Ж. Жаккаром.

Однако до 60-х годов XIX века теоретические исследования в области автоматического управления и регулирования отличались тем, что мы называем сегодня “отсутствие системного подхода”.

Коренное изменение в подходе к проблеме и в методологии исследований внесли три фундаментальных работы, содержащие, по существу, изложение начал новой науки: работы Дж. Максвела “О регуляторах” (1866) и И.А. Вышнеградского ”Об общей теории регуляторов” (1876) и “О регуляторах прямого действия” (1877).

Значение теории автоматического управления в настоящее время переросло рамки только технических систем. Принципы ТАУ, как отмечалось выше, могут применяться для анализа процессов в живых организмах, экономике и в обществе.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Принцип действия САУ и описание основных свойств элементов, образующих САУ

В курсовой работе исследуются замкнутые электромеханические системы автоматического управления, работа которых основана на использовании принципа регулирования по отклонению.

Следящие приводы предназначаются для привода регулирующих органов различных объектов или для непосредственного привода объектов небольшой мощности. Эти приводы находят широкое применение при решении различных задач, связанных с управлением и регулированием производственных процессов или движением объектов.

Принцип действия САУ основан на поддержании постоянства скорости на валу двигателя постоянного тока, эта задача достигается следующим образом: при увеличении угла

на выходе редуктора приведёт к изменению напряжения (формируется сигнал разбаланса) на зажимах СТ (сельсин трансформатор) , которое после этого поступает на СД (сельсин датчик), где сравнивает задание с сигналом разбаланса, что в свою очередь приведёт к увеличению или уменьшению напряжения на зажимах ФД (фазового детектора). После этого через электронный усилитель и тиристорный преобразователь сигнал (напряжение) воздействуя на ДПТ двигатель постоянного тока, что приведёт к увеличению или уменьшению скорости вращения вала и естественно изменению угла поворота на выходе редуктора.

Принципиальная схема исследуемой САУ изображена на рисунке 1.

Данную систему целесообразно расчленить на следующие элементы: сельсинное измерительное устройство (сельсин-датчик СД и сельсин трансформатор СТ); фазовый детектор ФД; электронный усилитель ЭУ; тиристорный преобразователь ТП; исполнительный двигатель ДПТ; редуктор Ред; рабочий механизм РМ. Функциональная схема данной САУ представлена на рисунке 2.