Курсовая работа. Исследование релейной следящей системы.docx

Добавлена: 23.10.2018

Просмотров: 1059

Скачиваний: 10

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

!!!Шаблон выполнения курсовой работы!!! Использовать только в качестве примера


Российский Университет Дружбы Народов









Курсовая работа


по курсу: «Теория автоматического управления»






«Исследование релейнойследящейсистемы»









Выполнил:

Группа: ИУБПреподаватель:




Москва. 2010 г


Оглавление

Задание 3

Исходноеданные 4

СтруктурнаясхемаСАР 4

Нелинейныйэлемент 5

Аппроксимациялинейной части 6

Графическийметод 7

Аналитическийметод 8

Построение фазовогопортретасистемы 10

Определение амплитуды ичастоты автоколебаний 13

Инженерныйметод 13

Построение переходных процессовметодомприпасовывания 15

Исследование САР методомгармоническойлинеаризации 16

Определение коэффициентовгармонической линеаризации 16

Исследование автоколебаний методомгармоническойлинеаризации 19

Графическийспособ 19

Аналитическийметод 20

Частотный метод спомощьюАФЧХ 21

Частотный метод спомощьюФГУ 22

Выводы 24


Тема курсовой работы

Исследование следящей системы, содержащей датчик угла рассогласования, релейный усилитель напряжений, электромеханический усилитель мощности, исполнительный двигатель иредуктор.

Функциональная схемасистемы:








Задание

  1. Составить структурную схемуСАР.

  2. Произвести исследование САР методом фазовойплоскости:

  • аппроксимировать линейную часть звеном с передаточной функцией графически ианалитически;




kes

sTs1

    • построить фазовый портрет системы и определить амплитуду и частоту автоколебаний; построить фазовые траектории свободного движения при заданных начальных

    • условиях: Х1 = 3b , Х2 =0;

    • построить соответствующие переходныепроцессы;

    • произвести расчет автоколебаний графически ианалитически.

  1. Произвести исследование САР методом гармоническойлинеаризации:

    • найти коэффициенты гармонической линеаризации нелинейного звена и составить выражение его эквивалентного комплексного коэффициентапередачи;

    • найти частотным методом (с помощью АФЧХ и с помощью ЛАХ) амплитуду и частоту предельногоцикла;

      • произвести анализ устойчивости предельных циклов и найти параметрыавтоколебаний;

    1. Произвести анализ вынужденного движения системы.

    2. Произвести сравнительный анализ результатов исследования САР указанными методами.



      Исходное данные

      Вариант 1


      Ucp,B

      Uном.дв.,B

      Tэ,c

      Tдв,c

      Кд,вмм

      Kэ

      Кдв,рад

      сВ

      Кр,мм

      рад

      0.005

      110

      0.05

      0.20

      0.03

      24

      11

      0.03


      Значение коэффициента возврата: m=-1

      Начальные условия: : Х1 = 3b , Х2 = 0;



      Структурная схема САР

      Составим структурную схему системы автоматического регулирования по имеющейсяфункциональной.






      Выражения для передаточных функций отдельных элементов САР.

      1. Датчик:

      WдKд

      1. Реле:

      Реле представляет собой нелинейный элемент, и его характеристика задается графически.




      1. ЭМУ:


      TэU&2tU2tKэU1t




      1. Электродвигатель:

      Wэs

      Кэ

      Tэs1

      Tдв&t&tKдвU2t




      1. Редуктор

      WpКр

      Wэs

      Кдв

      sTдвs1




      Нелинейный элемент

      Параметры нелинейного элемента можно рассчитать по схеме.

      bp= Ucp= 0,005 В;

      т*bр=- bр=0,005 В;

      Напряжение на входе двигателя - это напряжение на выходе реле, усиленное с помощью ЭМУ.


      Таким образом, можно записать:Uде=срКэ.Отсюда найдем ср.

      Входное напряжение двигателяUдв=110 В. Коэффициент усиления ЭМУ Кэ=24 .

      Напряжение на выходе релеcp

      Uдв

      Кэ

      Нелинейный элемент приводится к обобщенному виду с учетом коэффициентов усиления в структурной схеме. Для этого пересчитываем его коэффициенты.

      bbp

      Kд


      = 0,167

      ccpKэKдвKр= 36,3







      Исследуемая система третьего порядка. Для построения фазового портрета необходимо понизить порядок на единицу.



      Аппроксимация линейной части

      Как и говорилось выше, после всех структурных преобразований мы получили систему третьего порядка. Понизить порядок можно, аппроксимировав колебательное звено последовательным соединением апериодического звена и звена «чистое запаздывание». Таким образом, вместо системы, описываемой передаточной функцией вида:

      Wл


      '

      1

      .

      sTдвs1Tэs1

      es

      экв

      будем исследовать системуWлsT s1.