Вычисление передаточной функции одноконтурной системы
Замкнутая система называется одноконтурной, если при ее размыкании (сразу после сумматора) получается цепочка из последовательно соединенных звеньев или цепь, не содержащая параллельных соединений и обратных связей.
Рисунок 12– Пример одноконтурной системы
Прямая цепь – участок по ходу сигнала от точки приложения входного воздействия до точки съема выходного сигнала.
Разомкнутая цепь – цепь из последовательно соединенных звеньев, входящих в замкнутый контур.
Для одноконтурной системы справедливо правило:
Передаточная функция одноконтурной системы с отрицательной (положительной) обратной связью равна передаточной функции прямой цепи деленной на единицу плюс (минус) передаточная функция разомкнутой системы.
1.4 Вычисление передаточной функции многоконтурной системы
Замкнутая система называется многоконтурной если при ее размыкании получается цепь, содержащая параллельные и обратные связи, или иначе если она кроме главной обратной вязи содержит параллельные или местные обратные связи.
Многоконтурная система имеет перекрещивающиеся связи, если контур обратной или параллельной связи охватывает участок цепи, содержащий только начало или конец другой цепи обратной или параллельной связи.
Рисунок 13– Многоконтурная система с перекрещивающимися связями
Для вычисления передаточной функции многоконтурной системы необходимо прежде всего перестановкой и переносом узлов и сумматоров освободиться от перекрещивающихся связей. Затем, используя правила преобразования структурных схем, преобразовать ее в одноконтурную систему. Следует иметь в виду, что при преобразовании структурной схемы нельзя переносить сумматор через точку съема выходного сигнала, так как при этом точка съема оказывается на неэквивалентном участке линии связи.
|
|
|
2.Специальная часть
В данном курсовом проекте необходимо провести исследование автоматизированного электропривода постоянного тока, в котором скорость регулируется изменением напряжения на якоре двигателя за счет управляемого электрического преобразователя (генератора, управляемого тиристорного или транзисторного выпрямителя, широтно-импульсного преобразователя) при подчиненном контуре регулирования тока двигателя. Система управления электропривода (рис.1) содержит два контура регулирования: внутренний контур тока (КТ) и внешний контур скорости (КС).В контур регулирования тока входят регулятор тока (РТ), преобразователь (ТП), звено, учитывающее электромагнитную инерцию двигателя постоянного тока (Д1), и датчик тока (ДТ). На входе регулятора тока происходит сравнение сигнала задания тока i3 с выхода регулятора скорости с сигналом, пропорциональным фактическому току двигателя i с выхода датчика. Регулятор тока в соответствии с алгоритмом его функционирования формирует диаграмму изменения тока цепи двигателя.
|
|
|
Рисунок 1 - Функциональная схема САУ
В контур регулирования скорости входят регулятор скорости (РС), замкнутый контур регулирования тока, звено, учитывающее механическую инерцию двигателя постоянного тока (Д2), и датчик скорости ДС. Сигнал 
задания для системы в целом формируется датчиком интенсивности (ЗИ), обеспечивающим необходимый темп изменения скорости и ее установившееся значение. В остальном принцип функционирования контура скорости аналогичен контуру тока. При необходимости ограничение значений координат электропривода I и UТП может осуществляться нелинейными обратными связями, охватывающими соответствующие регуляторы.
На основании схемы электропривода была составлена структурная схема системы, которая является основной исходной расчетной схемой.
Рисунок 2 - Структурная схема САУ
Для произведения расчетов имеются следующие параметры:
|
|
|
ТЯ = 0,049 - электромагнитная постоянная времени электропривода (с)
ТМ = 0,118 -электромеханическая постоянная времени электропривода (с)
ТП = 0,01 -постоянная времени преобразователя
ρ = 0,037 -сопротивление якорной цепи
КДТ = 0,357 -коэффициент передачи датчика тока
КДС = 1 -коэффициент передачи датчика скорости
КП =1,7 -коэффициент передачи тиристорного преобразователя энергии
2.2 Синтез системы и определение передаточных функций
2.2.1 Преобразование структурной схемы
На основании данных параметра расчетов, преобразую структурную схему (рис. ) к стандартному виду, когда все звенья сосредоточены в прямом канале системы, внутренние обратные связи отсутствуют, возмущающее воздействие приложено к выходу системы, а главная обратная связь является единичной.
Согласно правилу последовательного соединения элементов преобразуем регулятор тока и тиристорный преобразователь в эквивалентное звено:
Рисунок 3 - Преобразованная функциональная схема
После перенесем сумматор, получив звено с обратной связью:
 |
Рисунок 4 - Стандартный вид.
Используя правило обратной связипреобразовали схему следующим образом:
Рисунок 5 - Преобразованная схема
|
|
|
Затем перенесем сумматор и получим следующую схему:
Рисунок 6 - Схема с перенесенным сумматором
Затем воспользовались правилом обратной связи:
Рисунок 7 - Конечный вид
|
 |
Рисунок 8 - Итоговая Схема
Синтез системы
Синтез системы автоматического управления является основной стадией проектирования, сущность которой заключается в таком выборе структуры системы, ее параметров и технической реализации, при котором обеспечиваются требуемые показатели качества регулирования.
Корректирующим устройством будет являться усилительное звено КРС. Коэффициент усиления звена равен порядковому номеру студента:
WРС= КРСКРС=18
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1012; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!