- •Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине Теория автоматического управления
- •Содержание
- •Введение
- •1. Составление функциональной и структурной схемы по заданной принципиальной схеме сар
- •1.1. Функциональная схема
- •1.2. Структурная схема
- •Элементы сау
- •Значения параметров сар
- •3. Нахождение передаточных функции сар по задающему и возмущающему воздействию Расчет передаточной функции сар по задающему воздействию
- •Расчет передаточной функции сар по возмущающему воздействию
- •2. Описание процесса регулирования заданной системы
- •4. Запись дифференциального уравнения системы
- •5. Проверка системы на устойчивость по корням, по критериям михайлова и найквиста
- •Корневой метод
- •Критерий Михайлова
- •Критерий Найквиста
- •6. Определение времени регулирования, перерегулирования по корням характеристического уравнения
- •7. Построение области устойчивости в области одного параметра
- •8. Определение запасов устойчивости, колебательности сар
- •9. Построение переходных характеристик при нулевых и ненулевых начальных условиях
- •10. Принятие характеристики усилительного элемента нелинейной
- •11. Составление структурной схемы нелинейной системы, получение передаточной функции линейной части системы
- •12. Исследование методом гармонической линеаризации нсар
- •13. Запись пф дсар
- •14. Построение пп, лачх, лфчх и афчх дсар
- •Заключение
- •Литература
2. Описание процесса регулирования заданной системы
В рассматриваемой САР объектом регулирования является печь с горелкой (исходя из названия), а его регулируемой величиной – температура.
Все остальные элементы САР образуют управляющее устройство. Задающим воздействием является положение движка реостата, которое изменяет напряжение на входе системы.
Выходной величиной является температура в печи.
Система автоматического регулирования температуры печи включает: измерительное устройство, активное корректирующее звено, тиристорный преобразователь, двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, редуктор, печь с горелкой.
Измерительное устройство определяет температуру в печи и формирует выходной сигнал (напряжение на выходе измерительного устройства). Затем выходной сигнал попадает на активное корректирующее звено.
Активное корректирующее звено производит коррекцию динамических свойств САР.
Напряжение с выхода корректирующего звена подаётся на управляющие электроды тиристорного преобразователя. Тиристорные преобразователи частоты (инверторы) представляют собой устройства, преобразующие постоянное или переменное напряжение в переменное заданной частоты [3].
Затем сигнал поступает на двигатель постоянного тока, который заставляет вращаться редуктор.
Редуктор соединен с клапаном, через который топливо поступает в печь. Поворот редуктора также поворачивает клапан на определенный угол.
Таким образом, температура в печи изменяется.
3. Нахождение передаточных функции сар по задающему и возмущающему воздействию Расчет передаточной функции сар по задающему воздействию
При расчете передаточной функции замкнутой системы по задающему воздействию не учитывается возмущающее воздействие, но учитывается задающее воздействие, т.е. (z=0, g≠0).
– передаточная
функция замкнутой системы по задающему
воздействию.
Найдём передаточную функцию W`(s), чтобы упростить расчёты (рисунок 4).
Рисунок 4. Структурная схема САР температуры в печи
При подстановке численных значений получим:
W`(s)
.
Упрощённая схема представлена на рисунке 5.
g y
-
Рисунок 5. Упрощенная структурная схема САР температуры в печи
Структурная схема САР температуры печи по задающему воздействию представлена на рисунке 6.
g y
-
Рисунок 6. Структурная схема САР температуры в печи по задающему воздействию
Передаточная функция САР по задающему воздействию:
При подстановке численных значений получим:
Домножим числитель и знаменатель на (138,77248s+25,23136)
Расчет передаточной функции сар по возмущающему воздействию
– передаточная
функция замкнутой системы по возмущающему
воздействию;
Структурная схема САР температуры в печи по возмущающему воздействию представлена на рисунке 7.
z y
-
Рисунок 7. Структурная схема САР температуры в печи по возмущающему воздействию
Передаточная функция САР по возмущению:
При подстановке численных значений получим:
