Смекни!
smekni.com

Расчет параметров САУ (стр. 1 из 2)

Цель выполнения курсовой работы – приобретение практических навыков проектирования, расчета параметров САУ и исследования их устойчивости.

Тема курсовой работы – проектирование, расчет корректирующих цепей типовых САУ и исследования их устойчивости.

Задание на выполнение курсовой работы:

Объектом исследования на первом этапе является электронный термометр для систем автоматического контроля и управления. R2


R1

Т0С

ТД – датчик температуры;

Рис. Схема электронного термометра

Исходные данные электронного термометра:

WTД = КТД/( tТД р + 1); КТД = 0,2; tТД = 1с; RТД = 100 Ом.

WК0 = К0 = - R2/R1 = - 50; WЭТ = WТД×WК0.

WТД×WК0/( tТДр + 1)

Задание на выполнение работы:

Изменить быстродействие электронного термометра, сохраняя тип (параметры) ТД, математическую форму WЭТ (апериодическое звено) и величину КЭТ = КТД×К0 = - 10, при следующих исходных данных: t =1/27, где 27 – две последние цифры индивидуального шифра студента.

Для выполнения задания использовать корректирующие цепи трех типов- последовательную, параллельную и антипараллельную. Расчитать схемотехнические параметры корректирующих цепей и модернизированного электронного термометра в целом. Выбрать оптимальный вариант схемотехнической реализации соответствующей корректирующей цепи.

Условия изменения быстродействия:

T=3T=1/27; T=1/81

Содержание:

1.1. Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа…………………………..4-5

1.2. Модернизация электронного термометра с использованием цепи параллельного типа………………………………………………………….6-7

1.3. Коррекция с ОС…………………………………………………………7-8

2.1. Исследовать устойчивость типовых звеньев САУ, охваченных положительной и отрицательной обратной связью……………………….8-9

2.2. Исследовать и обеспечить в случае необходимости области устойчивости САУ, заданной структурной схемой……………………………………….9-10

1.1 Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа.

Для решения задачи данным способом необходимо использовать цепь следующего вида:

R21


R11
Т0С

Схема модернизированного электронного термометра.

Предоставим передаточную функцию такой схемы

WЭТ(р) = WТД(р)×WК1(р)К1

КЭТ/(t р+1) = [КТД/(tТД р+1)] × WК1(р) × (-R21/R11)

Для реализации передаточной функции WК1(р) необходимо использовать схему вида:

C


R3

R4


Схема корректирующей цепи последовательного типа.

Представим передаточную функцию такой схемы

Tr =R3C
}

Полученная передаточная функция отличается от искомой передаточной функции корректирующей цепи коэффициентом 1/ν

Поэтому

T Д = T =1/(3 ХУ)=1/ 81 = 1·10-2

Tr= TД =1 с

Произведём расчет основных элементов

1.R3>> RД

RД =100 Ом

R3 =1000 Ом

2.Tr= TД = С R3=1c → C= ТД /R3== 1·10-5

3.

=

4.

0,2×К’O ×

К’O ×0,002= - 10

К’O =-5000

5. R11>>R4

R4 =12,3 Ом

R11 =123 Ом

6. K’O=R21/R11 → R21 = K’O R11=

1.2.Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи параллельного вида.


;

Для реализации такой передаточной функции используем следующую схему:


С

R3

T=RC, но (T-Tg)=RC-max быть не может

Поэтому

(T-Tg)×K1=RC; T=RC

Полученные передаточные функции корректирующего звена появляется дополнительный операционный усилитель с коэффициентом КУ /К’.

Тогда схемотехническая реализация корректирующего звена параллельного типа


1.R3>> RД

RД =100 Ом

R3 =1000 Ом

2. Т=1/(3 Х У)= R3C

1/81=1000C→C=1·10-2

3.R4>> R3

R3 =1000 Ом

R4 = 10000 Ом

4.K’= T/(T-TД) = -1·10-2

K=Ko/K’=-50/(-1·10-2)= 5000

5. K=R11/R4; R11=K R4= 500·105

1.3. Корректирующая цепь c обратной связью


-
;

Воспользуемся свойством операционного усилителя с обратными связями и сформируем на его основе соответствующие цепи обратной связи.