Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»



Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
КОРРЕКЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
лАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

по дисциплине:

Теория автоматического управления
Вариант 5

Выполнил: :
студент гр. 5А06			Ерохонов Айастан Алексеевич		16.04.2023
Проверил:
Кандидат технических наук			Ляпунов Данил Юрьевич

Томск – 2023

Цель работы: Исследование влияния средств коррекции на свойства систем автоматического управления.



Рис.1. Принципиальная схема САУ

Паспортные данные двигателя:

Р_ном = 3,2 кВт; U_ном = 220 В; I_{я ном}

---

= 18 А; J_д = 0,065 кг.м 2 ; R_я = 0,376 Ом; L_я = 0,004 Гн; n_ном = 2500 об/мин.

Согласно паспортным данным передаточная функция двигателя в числовом выражении имеет вид:



Параметры ЭМУ определяются также по паспортным данным, которые имеют следующие значения для ЭМУ-50А3

Р_эму = 4 кВт; U_эму = 230 В; I_вх = 10 мА; r_вх = 2100 Ом; L_вх = 100 Гн; r₁ = 3,35 Ом; L₁ = 0,6 Гн.

Передаточную функцию ЭМУ соответственно приведенным паспортным данным можно представить как:



где К_эму = u_эму/I_вхr_вх ≅ 11; Т_эму = L₁/r₁ = 0,178 с; Т_вх = L_вх/r_вх = 0,0478 с

Коэффициент передачи тахогенератора BR k_ос = 0,1.

Выполнения работы

1. 
   Исследование системы при передаточной функции W_k(s) = 1.
   

Рис.1. Структурная схема исследуемой системы



Рис.2. График переходной характеристики

Из рис.2. мы видим, что данная система имеет статическую ошибку примерно на 0,8 единиц и огромное время регулирование . То есть, САУ медленно переходить в установившийся состояние и, при возмущающим воздействии, не возвращается в тот же значение установившегося режима ( .



Рис.3. Кривая Найквиста



Рис.4. ЛАЧХ и ЛФЧХ

Также по АФЧ можем увидеть, что система устойчива, но имеет малый запас по амплитуде и по фазе ( ).

2. 
   Исследование системы с дифференцирующим устройством
   

---

Рис.5. Структурная схема исследуемой системы с дифференцирующим устройством



Рис.6. График переходной характеристики

По рис.6. видно явное преимущество схемы с дифференцирующим устройством в виде малого времени регулирование . Но, само установившийся состояние уменьшилось ( , а также увеличилась статическая ошибка ( по сравнению с предыдущей схемой. То есть, данная система быстро возвращается в установившийся режим, но при возмущении сильно проседает.



Рис.7. Кривая Найквиста



Рис.8. ЛАЧХ и ЛФЧХ

Другое преимущество данной системы – это его запас по амплитуде и по фазе ( ). Систему с дифференцирующим устройством сложнее вывести из устойчивости.

3. 
   Исследование системы с интегрирующим устройством
   

Рис.9. Структурная схема исследуемой системы



Рис.10. График переходной характеристики

Схема с интегрирующим устройством имеет самый приятный вид из всех график переходной характеристики. В отличии от схем рис.1. и рис.5., данная система способен устранять статистическую ошибку.



Рис.11. Кривая Найквиста



Рис.12. ЛАЧХ и ЛФЧХ

По другим оценкам качества схема с интегрирующим устройством практически идентичен первой схеме.

Вывод: исследовал влияния средств коррекции на свойства систем автоматического управления.

---

В итоге можно сделать вывод, что любое корректирующее устройство имеет свои преимущества и недостатки, и поэтому для их эффективного использование необходимо знать требовании эксплуатации самой системы.

Ниже приведены результаты оценок систем с устройствами коррекции.

	Без корректирующих устройств	с дифференцирующим устройством	с интегрирующим устройством
Установившийся состояние	8	7	9
Статическая ошибка	0,8	1,5	0
Время регулирование	3,4	1,6	3,8
Запас по амплитуде , дб	6,5	14,7	6,26
Запас по фазе	28,2	72,5	27

---

Смотрите также файлы

• Производственной преддипломной практики.docx

• Приказ 514н О порядке проведения медицинских осмотров несовершеннолетних, в соответствии с письмом гбу ро црб в Тарасовском районе О проведении профилактических медицинских осмотров учащихся общеобразовательных организаций.doc

• 2. Укажите Ваш возраст Выберите один ответ.docx

• Негосударственное образовательное частное учреждение высшего образования московский финансовопромышленный университет синергия Факультет Менеджмента.docx

• Показателей для оценки финансового состояния предприятия.doc