работа по Теории автоматического управления (стр. 1 из 4)
Московский Государственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана
Теории автоматического управления
Выполнил
студент группы СМ7-71
Олеванов С. А.
Руководитель
Чемоданов Б.К.
Москва, 2005 г.
Содержание
Часть 1.
1. Техническое задание……………………………………………………………….....………3
2. Вывод уравнения исполнительной части………………………………………......……….4
3. Построение желаемой ЛАЧХ………………………………………………...……..………..6
3.1. Нахождение координат рабочей точки…………………….……………..….……6
3.2. Построение желаемой ЛАЧХ………………………………………….………..….6
3.3. Расчет параллельного корректирующего устройства………………….….…..….7
3.4. Техническая реализация параллельного КУ…………………………….….…..…8
3.5. Проверка устойчивости внутреннего контура…………………………..……...…9
3.6. Проверка устойчивости всей системы……………………………….….………..10
4. Аналоговая САР с возмущающим воздействием………………………………………….10
5. Введение связи по возмущающему воздействию………………………………………….12
Приложение…………………………………………..…………………………………...…….14
Часть 2.
1. Техническое задание…………………………………………………………….…..………15
2. Построение желаемой ЛАЧХ..……………………………………..………………….……15
3. Расчет параллельного корректирующего устройства...…………..………………….……16
4. Техническая реализация параллельного КУ ………………….…………………...………17
5. Проверка устойчивости внутреннего контура…………….…..…..………………….……18
6. Проверка устойчивости всей системы……….…………….…………………..…..…….…18
7. Переходный процесс САУ...………………….…………….…..…..…………………….…18
8. Расчет коэффициентов усиления устройств, входящих в САУ………………….…….....19
Приложение…………………………………….…………….…..……..………………………20
ЧАСТЬ 1.
1. Техническое задание. Спроектировать следящую САУ, согласно Схеме 1, в соответствии со следующими параметрами:
1. Момент инерции, приведенный к валу двигателя:
[кг·м2],2. Передаточное число редуктора :
iр = 650,
3. Номинальный момент двигателя:
Мдв.н = 7.2 [Н·м],
4. Возмущающий момент на валу двигателя
Мс = 0.3·Мдв.н,
5. Номинальный ток двигателя:
Iд.н = 4 [A],
6. Сопротивление якорной цепи:
Rя = 0.4 [Ом],
7. Электрическая постоянная времени:
Тэ = 0.1 [c],
8. Номинальная скорость вращения двигателя:
nдв.н = 2500 [об/мин],
9. Номинальное напряжение двигателя:
Uдв.н = 220 [В],
10. Скорость изменения управляющего воздействия:
11. Максимальная ошибка:
2. Вывод уравнения исполнительной части. Составим уравнение исполнительной части следящей системы. В качестве исполнительного двигателя в системе используется двигатель постоянного тока независимого возбуждения, схема которого представлена на Рис. 1.
Запишем уравнения, согласно схеме замещения:
(2.1),
(2.2),
где
(2.3),
(2.4).Uя– напряжение якоря,
Iя– ток якоря,
Lя – индуктивность якоря,
Rя– активное сопротивление якоря,
J’ – суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя,
Мд– момент, развиваемый двигателем,
Мвд – момент возмущения, приведенный к валу двигателя,
- скорость вращения ротора двигателя,Ея– противо-ЭДС,
- коэффициент противо-ЭДС (конструктивная постоянная двигателя), Км – конструктивная постоянная двигателя.Займемся рассмотрением уравнений (1) – (4).
(2.5). 
, 
,
.Введем обозначения:
- постоянная времени нарастания тока якоря (из-за наличия Lя) (2.6), 
- постоянная времени нарастания скорости ИД. (2.7).С учетом принятых обозначений имеем:
, 
(2.8), Введем обозначение:
(2.9). Рассчитаем значение Тэм:
(2.10) 
(2.11)
Представим уравнение (2.9) в виде:
(2.12), где
(2.13)
(2.14). 3. Построение желаемой ЛАЧХ. В соответствии с методикой, выбираем желаемую обратную ЛАЧХ
второго типа. При этом для коррекции ЭСП используются обратные связи по скорости, ускорению и моменту ИД, а также последовательное корректирующее устройство. Для упрощение реализации применяем общее корректирующее устройство во всех цепях обратных связей. В этом случае передаточная функция скорректированного разомкнутого ЭСП будет иметь вид: 
(3.1). 3.1. Нахождение координат рабочей точки. Определим координаты т. Ар исходя из требований по точности системы.
Находим рабочую частоту:
рад/с (3.1.1), Определяем амплитуду гармонической составляющей управляющего воздействия:
град (3.1.2), Примем амплитуду гармонической составляющей ошибки равной 70% от заданной максимальной ошибки. Тогда:
град (3.1.3). При этом ордината рабочей точки равна:
(3.1.4).Таким образом, координаты рабочей точки Ар будут иметь значения:
; 
рад/с (3.1.5).3.2. Построение желаемой ЛАЧХ. (См. График 1). Передаточная функция неизменяемой части имеет вид:
(3.2.1).Исходя из найденных значений координат рабочей точки (3.1.5), строим
. По построенному графику определяем значение коэффициента усиления разомкнутой системы: 
рад/с (3.2.2).