Автор: Пользователь скрыл имя, 25 Февраля 2013 в 17:45, курсовая работа
Неизменяемая часть структурной схемы системы управления: Датчик W1(s) Исполнительный механизм W2(s)
Объект управления W3(s)
Изменяемая часть структурной схемы системы управления: УПУ - усилительно-преобразующее устройство реализует алгоритм управления согласно требуемым показателям качества системы управления - запасу устойчивости по амплитуде (в пределах 10-30 дБ) и запасу устойчивости по фазе (в пределах 30-60 град). Изменением передаточной функции УПУ W4(s), т.е. последовательным включением корректирующего звена выполняется коррекция и синтез САУ.
1. Функциональная схема системы управления и описание принципа ее работы.................................................................................................4
2. Структурная схема системы управления, определение передаточной функции исходной замкнутой системы........................................7
3. Оценка устойчивости исходной системы управления с использованием критериев устойчивости Гурвица, Михайлова и Найквиста...............................................................................................................9
4. Расчет и построение асимптотических частотных характеристик и обоснование неустойчивости системы................................................................13
5. Коррекция (структурная) системы управления по требуемым показателям качества, определение передаточной функции корректирующей системы...................................................................................................................15
6. Определение передаточной функции скорректированной системы управления.............................................................................................................17
7. Оценка запасов устойчивости скорректированной системы управления по ЛАЧХ и ЛФЧХ.............................................................................17
8. Оценка устойчивости скорректированной системы управления.18
9. Расчет коэффициентов ошибок скорректированной системы управления и построение статической ошибки..................................................21
10. Расчет и построение весовой и переходной характеристик скорректированной САУ и оценка прямых показателей качества системы...23
11. Выводы о качестве регулирования в скорректированной системе управления.............................................................................................................25
12. Список литературы................................................
По формуле ωс = ωπ [1-(1- χ1)] находим ωс :
ωс = 5,96 рад/с
20lgK=12
lgK=0.6
K=4
Введем полученный коэффициент коррекции в систему и проверим алгебраическими и частотными критериями устойчивости насколько правильно подобрано корректирующее звено.
6. Определение передаточной
7.
Оценка запасов устойчивости
скорректированной системы
Система устойчива, так как .
Оценка запасов устойчивости:
8. Оценка устойчивости
Алгебраический критерий устойчивости. Критерий Гурвица.
Система является устойчивой, т.к. все определители положительны, а так же положительны все коэффициенты ai.
Система устойчива, т.к. годограф Михайлова начинается на вещественной положительной полуоси, нигде не обращаясь в ноль и не пересекается сам с собой, последовательность обхода квадрантов координатной плоскости против часовой стрелки не нарушена.
Частотный критерий устойчивости Найквиста.
Разомкнутая система на границе устойчивости
Замкнутая система является устойчивой, т.к. разомкнутая система находится на границе устойчивости и не имеет правых корней, а годограф Найквиста не охватывает точку (-1;j0).
9. Расчет коэффициентов ошибок
скорректированной системы
На вход системы подается воздействие:
Нахождение коэффициентов ошибок:
Коэффициент статической ошибки: С0 = 0
Коэффициент ошибки по скорости: С1 = 0,25
Коэффициент ошибки по ускорению: С2 = -0,022
Вынужденная составляющая ошибки системы:
Статическая ошибка:
Статическая ошибка ε = 0 % - соответствует требуемым показателям качества.
10. Расчет и построение весовой
и переходной характеристик
11.
Выводы о качестве
Колебательность:=0.7209
Быстродействие:=3.33
Показатели качества |
Заданные |
Полученные |
tp |
1.5 |
0.5 |
σ |
20-30 |
10.2 |
Δφ |
50-60 |
50.217 |
ΔL=h |
6-10 |
16.853 |
ε |
0 |
0 |
Вывод: исследовав заданную САУ на устойчивость, определено, что система является неустойчивой. После последовательной корректировки САУ(заменили 2 звена), оценка устойчивости показала, что полученная САУ устойчива. Время регулирования равное 0.5с, время перерегулирования равное 10.2, а так же запас устойчивости по фазе и статическая ошибка не превышают заданных показателей качества. Запас устойчивости по амплитуде превышает заданный на 6.853 дБ и равен 16.853
Список литературы