Рефотека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра "Автоматизация производственных процессов"


РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

"Теория автоматического управления"


Выполнил:

ст. гр. АПП 97-2

И. А. Шкуднов

Проверил:

Доцент Е. В. Пищулина


Краматорск 2000


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра "Автоматизация производственных процессов"


ЗАДАНИЕ

к курсовой работе по ТАУ

студента группы АПП 97-2 Шкуднова Игоря.

Тема: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы


Исходные данные: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Тип ЛАЧХ: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ САУ

1.1 Описание структурной схемы САУ электропривода постоянного тока

1.2 Расчет коэффициента усиления САУ и определение коэффициента передачи предварительного усилителя

1.3 Анализ устойчивости

2. ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ САУ ПО ЗАДАННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ К КАЧЕСТВУ ЕЕ РАБОТЫ

2.1 Определение желаемой передаточной функции

2.2 Расчет последовательного корректирующего устройства

2.2.1 Определение передаточной функции последовательного корректирующего устройства

2.2.2 Реализация последовательного корректирующего устройства

2.2.3 Оценка качества скорректированной САУ

2.3 Расчет параллельного корректирующего устройства

2.3.1 Определение передаточной функции параллельного корректирующего устройства

2.3.2 Реализация параллельного корректирующего устройства

2.3.3 Оценка качества скорректированной САУ

3. СИНТЕЗ САУ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ

3.1 Описание структурной схемы САУ в пространстве состояний

3.2 Проектирование САУ с использованием обратных связей

3.2.1 Определение коэффициентов обратных связей и коэффициента регулятора

3.2.2 Оценка качества скорректированной САУ

3.3 Определение индекса наблюдаемости САУ

3.4 Проектирование САУ с заданными свойствами с использованием наблюдателя Люенбергера

3.4.1 Построение структурной схемы САУ с наблюдателем Люенбергера

3.4.2 Оценка качества скорректированной САУ

ВЫВОДЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК


ВВЕДЕНИЕ


В САУ, состоящих только из функционально-необходимых элементов, хотя и уменьшаются ошибки по сравнению с системами, в которых отсутствуют автоматические управляющие устройства (регуляторы), обычно не удается получить требуемых показателей качества. В замкнутых системах это объясняется тем, что условия для достижения высокой точности в установившемся и переходном режимах имеют противоречивый характер. Действительно для уменьшения ошибки в установившемся режиме необходимо повышать коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. С увеличением Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы уменьшается запас устойчивости системы и, следовательно, ухудшается переходной процесс. Возможно и то, что система станет раньше неустойчивой, чем удается получить требуемой коэффициент усиления Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Для того чтобы при увеличении Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы сохранить устойчивость и улучшить показатели качества переходного процесса, необходимо соответствующим образом изменить частотные характеристики системы - осуществить коррекцию системы.

Под коррекцией САУ понимается изменение их динамических свойств с целью обеспечения требуемого запаса устойчивости, повышения динамической точности и показателей качества переходного процесса. Для коррекции в систему включают корректирующие устройства. Ухудшение переходного процесса и потеря устойчивости при увеличении Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы связаны с запаздыванием в системе колебаний по фазе. Следовательно, необходимо частично скомпенсировать запаздывание в некоторой полосе частот. Опережение по фазе может быть допустимо в результате сложения напряжения сигнала рассогласования с производной от него. Такое сложение осуществляется с помощью дифференцирующего фазопередающего устройства. Необходимое функциональное преобразование сигнала рассогласования системы может быть допустимо с помощью корректирующих устройств, включаемых в главный контур управления последовательно элементам системы или в цепи местных обратных связей.

Задача курсовой работы заключается в том, чтобы проанализировать данную САУ на устойчивость и качественность работы. Если система не удовлетворяет требованиям устойчивости и качества, то необходимо обеспечить удовлетворение этих требований путем введения в САУ корректирующего звена.


АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ САУ


Описание структурной схемы САУ электропривода постоянного тока


Структурная схема системы автоматического регулирования приведена на рис. 1.1.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 1.1 — Структурная схема САУ электропривода постоянного тока


Здесь:

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция измерительного устройства (ИУ);

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ);

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция предварительного усилителя (ПУ);

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция электромашинного усилителя (ЭМУ);

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция двигателя постоянного тока;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция редуктора.

Измерительное устройство предназначено для измерения (сравнения) входных сигналов Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы и Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы и выдачи сигнала рассогласования Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, обработанного соответствующим образом.

Фазочувствительный выпрямитель предназначается для выпрямления переменного напряжения.

Предварительный усилитель обеспечивает заданную точность САУ. Он представляет собой каскадный усилитель с фиксированным коэффициентом усиления.

Электромашинный усилитель регулирует напряжение питания двигателя и представляет собой генератор постоянного тока с несколькими обмотками возбуждения с фиксированной частотой вращения ротора от приводного двигателя.


Расчет коэффициента усиления САУ и определение коэффициента передачи предварительного усилителя


Определим общий коэффициент усиления системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (1.1)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — максимальное значение скорости задающего воздействия;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — составляющая ошибки по скорости.

С другой стороны:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (1.2)


Принимая Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, можно вычислить Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы:

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (1.3)


Анализ устойчивости


Согласно полученным данным, структурная схема электропривода будет иметь вид (см. рис. 1.2).


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 1.2 — Структурная схема исходной САУ


Проанализируем устойчивость САУ, используя критерий Рауса-Гурвица, суть и основные положения которого описаны в источнике [2]. Для анализа по этому критерию необходимо получить характеристический полином. Для получения характеристического полинома найдем передаточную функцию системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (1.4)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция разомкнутой САУ.

Подставляя данные, получим:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Так как один из корней знаменателя нулевой, то система находится на границе устойчивости.

Теперь получим выражение для замкнутой САУ с единичной отрицательной обратной связью:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (1.5)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция замкнутой САУ;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция обратной связи. В данном случае Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Подставив в формулу (1.5) рассчитанные ранее числовые значения, получим:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Получили характеристический полином 4-го порядка.

Для определения устойчивости системы запишем определитель Гурвица:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (1.6)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — коэффициенты знаменателя соответственно.

Подставляя числа, получим:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для устойчивости системы необходимо, чтобы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Проверяем:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Так как Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, то система неустойчива, а это значит, что необходимо проектировать корректирующие устройства.


ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ САУ ПО ЗАДАННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ К КАЧЕСТВУ ЕЕ РАБОТЫ


Определение желаемой передаточной функции


В соответствии с вариантом задания принимаем желаемую ЛАЧХ типа Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Ее передаточная функция будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.1)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — передаточная функция желаемой системы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — коэффициент усиления системы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — постоянные времени САУ.

Определим частоту среза, исходя из ее связи со временем регулирования:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.2)


где 7 — соответствует запасу устойчивости по фазе Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, 9 — Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — частота среза желаемой ЛАЧХ.

Запас устойчивости по фазе определим, исходя из перерегулирования:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (2.3)


Подставляя сюда Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы (по условию), получаем, что Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Необходимый коэффициент в формуле (2.2) определим методом интерполяции:

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


В соответствии с заданием Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Подставляя полученные значения в формулу (2.2), получаем Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для вычисления постоянных времени Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, вычислим сопрягающие частоты Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, исходя из соотношения:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.4)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — наклон второй асимптоты ЛАЧХ. В соответствии с заданием принимаем Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — коэффициент, определяемый из соотношения:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.5)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — запас устойчивости по фазе, выраженный в радианах.

Вычисляем:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Откуда:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы,

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для ЛАЧХ типа Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы справедливо следующее соотношение:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.6)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — общий коэффициент усиления системы.

Подставляем:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Постоянные времени можно определить из соотношения:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (2.7)


Численно:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


В соответствии с формулой (2.1) записываем передаточную функцию желаемой разомкнутой системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для построения ЛАЧХ необходимо вычислить логарифмы сопрягающих частот:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы,

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


ЛАЧХ желаемой системы представлена на рис. 2.1.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.1 — Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика желаемой передаточной функции


Используя формулу (1.5), запишем передаточную функцию желаемой замкнутой системы с единичной отрицательной обратной связью:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для расчета переходного процесса воспользуемся программой Perehod.exe, куда введем коэффициенты знаменателя и числителя. Получим график переходного процесса, представленный на рис 2.2.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.2 — Переходный процесс в желаемой передаточной функции


Время переходного процесса и перерегулирование равны:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Расчет последовательного корректирующего устройства


Определение передаточной функции последовательного корректирующего устройства

Передаточную функцию последовательного корректирующего устройства найдем графическим методом, исходя из формулы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (2.8)


Для этого построим ЛАЧХ исходной системы, а затем графически вычтем из желаемой ЛАЧХ исходную, получим ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства.

Передаточная функция исходной системы имеет вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Необходимые для построения ЛАЧХ сопрягающие частоты можно вычислить, преобразовав выражение (2.7):


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (2.9)


Откуда:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.3 — Определение ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства


В соответствии с рис. 2.3 передаточная функция последовательного корректирующего устройства будет иметь вид:

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Тогда передаточная функция скорректированной последовательным корректирующим устройством разомкнутой системы будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Передаточная функция замкнутой системы в соответствии с формулой (1.5) примет вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Реализация последовательного корректирующего устройства

Используя перечень звеньев, приведенный в источнике [1], произведем реализацию последовательного корректирующего контура с помощью последовательного соединения двух звеньев, электрические схемы которых приведены на рис. 2.4.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.4 — Электрические схемы звеньев последовательного корректирующего устройства

Первая схема реализует следующую передаточную функцию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.10)

где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Вторая схема реализует следующую передаточную функцию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.11)

где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Реализованная последовательным соединением этих двух звеньев передаточная функция будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Сопоставляя данную передаточную функцию с выражениями (2.10) и (2.11), получим следующие параметры элементов, используемых в схемах.

Для первой схемы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для второй схемы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Схема электрическая принципиальная последовательного корректирующего устройства приведена на рис. 2.5.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.5 — Схема электрическая принципиальная последовательного корректирующего устройства

Оценка качества скорректированной САУ

Передаточная функция скорректированной последовательным корректирующим устройством разомкнутой системы будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Передаточная функция замкнутой системы в соответствии с формулой (1.5) примет вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


С помощью программы Perehod.exe определяем время переходного процесса и перерегулирование:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по времени переходного процесса будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по перерегулированию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


График переходного процесса представлен на рисунке 2.6.


Расчет параллельного корректирующего устройства


Определение передаточной функции параллельного корректирующего устройства

Разделим данную структурную схему на две части: одну из частей будет описывать Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, а вторую — Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Второй части данной структурной схемы соответствует последовательное соединение звеньев, охваченное звеном параллельной коррекции. Следовательно:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.6 — Переходной процесс в системе, скорректированной последовательным корректирующим звеном


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Передаточную функцию параллельного корректирующего устройства найдем графическим методом, исходя из формулы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.12)


где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы — ЛАЧХ передаточной функции второй части фактической структурной схемы, то есть Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

В соответствии с рис. 2.7 передаточная функция параллельного корректирующего устройства будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Тогда передаточная функция разомкнутой системы с параллельной коррекцией будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.13)

где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

=Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Подставляя Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы в выражение (2.13), получим передаточную функцию скорректированной параллельным корректирующим устройством разомкнутой системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Передаточная функция замкнутой единичной обратной связью системы с параллельной коррекцией в соответствии с формулой (1.5) примет вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы,

где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.7 — Определение ЛАЧХ параллельного корректирующего устройства


Реализация параллельного корректирующего устройства

Подбирая необходимые звенья из перечня, приведенного в источнике [1], произведем реализацию параллельного корректирующего контура с помощью последовательного соединения двух типов звеньев, электрические схемы которых приведены на рис. 2.8.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.8 — Электрические схемы звеньев параллельного корректирующего устройства


Первая схема реализует следующую передаточную функцию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.14)

где ;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Вторая схема реализует следующую передаточную функцию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, (2.15)

где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Реализованная последовательным соединением первого и двух вторых звеньев передаточная функция будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Сопоставляя данную передаточную функцию с выражениями (2.14) и (2.15), получим следующие параметры элементов, используемых в схемах.

Для первого звена (первая схема рис. 2.8):


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для второго звена (вторая схема рис. 2.8):


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для третьего звена (вторая схема рис. 2.8):


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Схема электрическая принципиальная последовательного корректирующего устройства приведена на рис. 2.9.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.9 — Схема электрическая принципиальная параллельного корректирующего устройства


Оценка качества скорректированной САУ

Передаточная функция скорректированной параллельным корректирующим устройством разомкнутой системы будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Тогда передаточная функция той части схемы, которая охвачена параллельной коррекцией будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

=Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Подставляя Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы в выражение (2.13), получим передаточную функцию скорректированной параллельным корректирующим устройством разомкнутой системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Передаточная функция замкнутой единичной обратной связью системы с параллельной коррекцией в соответствии с формулой (1.5) примет вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы,

где Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


С помощью программы Perehod.exe определяем время переходного процесса и перерегулирование:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по времени переходного процесса будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по перерегулированию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


График переходного процесса представлен на рисунке 2.10.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 2.10 — Переходной процесс в скорректированной системе


СИНТЕЗ САУ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ


Описание структурной схемы САУ в пространстве состояний


Методы анализа и синтеза САУ в пространстве состояний основаны на том, что любая линейная непрерывная система может быть описана дифференциальными уравнениями первого порядка.

Схематически САУ представляется в виде комбинаций интеграторов, сумматоров и усилителей.

На основании этого строим структурную схему САУ в пространстве состояний (рис. 3.1).


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 3.1 — Структурная схема САУ в пространстве состояний


На основании структурной схемы САУ в пространстве состояний (рис. 3.1) запишем матрицы коэффициентов, входных сигналов на интеграторы и выходных сигналов с интеграторов, которые будем использовать в дальнейшем для анализа системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы,

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Проектирование САУ с использованием обратных связей


Определение коэффициентов обратных связей и коэффициента регулятора

Используя программу Stvarfdbk.exe для разомкнутой системы, полученной в п. 3.1, получим следующие данные для проектирования САУ с использованием обратных связей:

коэффициенты знаменателя: 0; 55502,78; 17722,01; 320; 1;

корни: -250; -3,33; -66,67; 0;

коэффициенты числителя: 9440691.

Для дальнейших расчетов с использованием программы Stvarfdbk.exe, нам необходима передаточная функция желаемой системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Для того чтобы использовать данную программу, нам необходимо, чтобы знаменатель передаточной функции был четвертого порядка. Используем апериодическое звено первого порядка с Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


В соответствии с формулой (1.5) передаточная функция замкнутой системы будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Используя программу Stvarfdbk.exe в режиме проектирования, задав полученные выше значения, получим следующие данные:

коэффициенты числителя:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;


корни: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

коэффициенты обратной связи: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

коэффициент усиления: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

характеристический полином замкнутой системы:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;


корни: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

максимальная нормализованная ошибка: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Используя полученные данные, получим структурную схему САУ с коррекцией обратными связями (рис. 3.2).


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 3.2 — Структурная схема скорректированной обратными связями САУ


На основании структурной схемы САУ в пространстве состояний (рис. 3.2) запишем матрицы коэффициентов, входных сигналов на интеграторы и выходных сигналов с интеграторов:

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Используя программу Stvarfdbk.exe, получим следующие данные:

коэффициенты знаменателя: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

корни: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

коэффициенты числителя: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Передаточная функция скорректированной системы имеет вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Оценка качества скорректированной САУ

С помощью программы Perehod.exe, куда вводим полученную выше передаточную функцию, определяем время переходного процесса и перерегулирование:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по времени переходного процесса будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по перерегулированию:

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


График переходного процесса представлен на рисунке 3.3.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 3.3 — Переходной процесс в скорректированной системе


Определение индекса наблюдаемости САУ


Для определения индекса наблюдаемости системы используется программа Observ.exe. Индекс наблюдаемости используется в программе Luen.exe для определения порядка необходимого корректирующего фильтра.

Индексом наблюдаемости системы называется такое минимальное целое число Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, при котором матрица Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, определяемая выражением Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, имеет ранг равный Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. В общем случае Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Если ранг Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы равен Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, в то время как ранг Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы меньше Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, то индекс наблюдаемости Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы равен Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Если ранг Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы меньше Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, то система считается ненаблюдаемой.

Для расчета индекса наблюдаемости Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы необходимо ввести порядок матрицы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы и матрицы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Так как по условию наблюдаемыми состояниями являются Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы и Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, то матрица Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы будет иметь вид:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (3.1)


Использовав программу Observ.exe, получим значение индекса наблюдаемости Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. Порядок наблюдателя Люенбергера определяется из соотношения:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы. (3.2)


Таким образом, в системе будет использоваться наблюдатель Люенбергера первого порядка, то есть наблюдатель будет состоять из одного интегратора.


Проектирование САУ с заданными свойствами с использованием наблюдателя Люенбергера


Построение структурной схемы САУ с наблюдателем Люенбергера

Используя программу Luen.exe, получим следующие значения параметров, необходимых для построения структурной схемы САУ с наблюдателем Люенбергера:

собственные значения наблюдателя: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

коэффициенты характеристического полинома: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

матрица F: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

матрица G1: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

матрица G2: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

коэффициенты ОС по выходу Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы; Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы;

коэффициенты ОС наблюдателя Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы: Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Для наблюдателя Люенбергера справедлива следующая система уравнений:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы (3.3)


Используя систему (3.3), построим структурную схему САУ с наблюдателем Люенбергера (рис. 3.4).


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 3.4 — Структурная схема САУ с наблюдателем Люенбергера


Оценка качества скорректированной САУ

На основании структурной схемы САУ в пространстве состояний (рис. 3.4) запишем матрицы коэффициентов, входных сигналов на интеграторы и выходных сигналов с интеграторов:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.

Используя программу Stvarfdbk.exe, получим следующую передаточную функцию системы с наблюдателем Люенбергера:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


С помощью программы Perehod.exe определяем время переходного процесса и перерегулирование:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по времени переходного процесса будет равна:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Погрешность по перерегулированию:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


График переходного процесса представлен на рисунке 3.5.


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы

Рисунок 3.5 — Переходной процесс в скорректированной системе

ВЫВОДЫ


В процессе выполнения работы была проанализирована автоматическая система — электропривод постоянного тока. Для нее были выполнены последовательная и параллельная коррекция.

Последовательное корректирующее устройство вводит производную по рассогласованию, что увеличивает запас устойчивости системы и улучшает качество переходных процессов. При реализации этого вида коррекции были достигнуты следующие параметры точности:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Недостатки этого вида коррекции:

в процессе эксплуатации при изменении параметров последовательных элементов системы, уменьшается эффект коррекции;

Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы-контуры чувствительны к высокочастотным помехам.

Параллельные корректирующие устройства работают при меньшем уровне помех, чем последовательные, так как сигнал поступает на него пройдя в начале через всю систему, являющуюся фильтром низких частот. Благодаря этому эффективность действия параллельного корректирующего устройства при наложении помех на сигнал ошибки снижается в меньшей мере, чем последовательного. Здесь были достигнуты следующие параметры точности:


Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы, Расчет линейной непрерывной двухконтурной САУ по заданным требованиям к качеству ее работы.


Коррекция с помощью обратных связей обладает следующими достоинствами:

нелинейные свойства элементов, охваченных обратной связью, линеаризуются, так как передаточные свойства охваченного участка определяются параметрами контура в цепи обратной связи.

Вместе с достоинствами есть и недостатки, такие как:

сложность и большая стоимость их реализации;

трудности при суммировании сигнала обратной связи и сигнала обратной связи и сигнала ошибки;

контур обратной связи сам по себе может оказаться неустойчивым.

Последовательная коррекция применяется в маломощных системах, а коррекция с ОС в мощных системах.

Наблюдатель Люенбергера является наилучшим корректирующим устройством, которое приближает переходной процесс к желаемому, но его реализация сложна, так как необходимо выполнить еще одно интегрирующее устройство, а также устройство сложения и сравнения сигналов от различных интеграторов. Этот вид коррекции применяется в тех случаях, когда ОС нельзя поставить во все измеряемые точки.

Наблюдатель Люенбергера по нескольким измеряемым состояниям, после обработки и сравнения данных судит о протекающем технологическом процессе и выдает соответствующие сигналы на регулятор, который корректирует САУ.


ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК


Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления и регулирования. — К.: "Высшая школа", 1989, — 431с.

Юревич Е. И. Теория автоматического управления. Учебник для студентов высших технических учебных заведений. Издание 2-е, переработанное и дополненное —Л.: "Энергия", 1975.

Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления, под редакцией В. А. Бесекерского, 5-е издание, переработанное. — М.: "Наука", 1978, — 512с.

Клюев А. С. Автоматическое регулирование. Издательство 2-е, переработанное и дополненое. — М.: "Энергия", 1973.

Солодовников В. В. Основы теории и элементы системы автоматического регулирования. — М.: "Машиностроение", 1985, - 476с.

Воронов А. В. Теория автоматического управления. — М.: "Машиностроение", 1977, - 455с.

Похожие работы:

  1. • Качество линейных непрерывных САУ и методы их оценки
  2. • Проектирование линейных стационарных САУ с ...
  3. • Автоматизированный электропривод
  4. • Анализ одноконтурной САУ четвёртого порядка
  5. • Теория автоматического управления
  6. • Системы автоматического управления
  7. • Исследование систем автоматического управления (САУ)
  8. • Автоматическое управление плотностью бумажной массы
  9. • Анализ динамических свойств системы автоматического ...
  10. • Исследование устойчивости и качества процессов управления ...
  11. • Составление структурной схемы для установившегося ...
  12. • Модернизация электронного термометра
  13. • Расчет системы автоматического управления
  14. • Исследование устойчивости и качества процессов управления ...
  15. • Системы автоматического управления
  16. • Линейные автоматические системы регулирования
  17. • Техническая реализация САУ (система автоматического ...
  18. • Замкнутые системы управления
  19. • Анализ и расчет автоматических систем
Смотреть все похожие работы
Рефетека ру refoteka@gmail.com