- •1Содержание работы
- •1.1 Задание и порядок расчета
- •1.2 Требования к оформлению курсовой работы
- •2Общие сведения
- •2.1 Описание системы управления двигателем
- •2.2 Структурная схема и ее преобразование
- •3Передаточные функции системы
- •3.1 Разомкнутая и замкнутая передаточная функция
- •3.2 Определение коэффициента усиления регулятора
- •4Устойчивость системы
- •4.1 Критерий устойчивости Найквиста
- •4.2 Запасы устойчивости
- •4.3 Критерий устойчивости Михайлова
- •4.4 Логарифмические амплитудные и фазочастотные характеристики системы
- •4.4.1 Пропорциональное звено – обратная связь по скорости
- •4.4.2 Апериодическое звено первого порядка – тиристорный преобразователь
- •4.4.3 Колебательное звено – двигатель
- •4.4.4 Форсирующее звено – звено Wм1
- •4.5 Оценка показателей качества по лафчх нескорректированной системы
- •5Синтез системы
- •5.1 Требования к желаемой лачх
- •5.2 Порядок построения желаемой лачх
- •6Коррекция
- •6.1 Последовательная коррекция
- •6.2 Параллельная коррекция
- •7Построение замкнутых лафчх
- •8Построение вещественных частотных и переходных характеристик
- •8.1 Вещественные частотные характеристики (вчх)
- •8.2 Переходные характеристики
- •9Моделирование сау
- •9.1 Подготовка к работе
- •9.2 Построение модели структурной схемы
- •9.2.1 Передаточные функции в виде дроби
- •9.2.2 Пропорциональное звено
- •9.2.3 Интегрирующее звено
- •9.2.4 Узел суммирования
- •9.2.5 Единичный ступенчатый сигнал
- •9.2.6 Осциллограф
- •9.2.7 Создание модели
- •9.3 Моделирование структурной схемы
- •10 Пример
- •11 Структурная схема электропривода
- •11.1 Функциональная схема электропривода
- •11.3.3 Двигатель
- •11.7 Требуемый коэффициент усиления регулятора
- •11.8 Устойчивость системы
- •11.8.1 Определение устойчивости по критерию Найквиста
- •11.8.2 Определение устойчивости по критерию Михайлова
- •11.9 Построение лафчх разомкнутой нескорректированной системы
- •11.9.1 Лафчх двигателя Lд
- •11.9.2 Лафчх тиристорного преобразователя Lп
- •11.9.3 Лафчх обратной связи
- •11.9.4 Построение разомкнутой нескорректированной лафчх
- •11.9.5 Оценка показателей качества нескорректированной сау
- •11.10 Построение желаемой лачх
- •11.11 Расчет последовательной коррекции
- •11.12 Расчет параллельной коррекции
- •11.13 Построение скорректированных разомкнутых и замкнутых лафчх
- •11.13.1 Разомкнутая скорректированная лафчх с последовательной коррекцией
- •11.13.2 Лафчх замкнутая по заданию
- •11.13.3 Лафчх замкнутая по моменту (возмущению)
- •11.14 Расчет переходного процесса по заданию
- •11.15 Моделирование сау в системе MatLab
- •11.15.1 Моделирование сау с последовательным корректирующим устройством
- •11.15.2 Моделирование сау с параллельным корректирующим устройством
- •11.16 Выводы
11.9.2 Лафчх тиристорного преобразователя Lп
ЛАЧХ преобразователя, который представляет собой апериодическое звено, строится аппроксимированным способом. Частота сопряжения:
с-1;
lg(s.п)=2.48.
Слева от частоты сопряжения ЛАЧХ Lп проводится горизонтально на уровне 20lg(Кп)=20lg(46)= 33.3 дБ. Справа - с наклоном минус 20 дБ/дек (проводится через точки (2.48; 33.3 дБ) и (3.48; 13.3 дБ).
ЛФЧХ апериодического звена рассчитывается по формуле:
(11.76)
Рассчитанные значения ЛФЧХ преобразователя приведены в таблице 11.5. ЛАФЧХ тиристорного преобразователя приведены на рисунке 11.12.
Таблица 11.5 – ЛФЧХ преобразователя
-
lg()
=10lg()
п(), град
0
1.0
-0.2
0.5
3.2
-0.6
1
10.0
-1.9
1.5
31.6
-6.0
2
100.0
-18.3
2.5
316.2
-46.2
3
1000.0
-73.1
3.5
3162.3
-84.5
4
10000.0
-88.3
11.9.3 Лафчх обратной связи
ЛАЧХ цепи обратной связи по скорости, которая представляет собой усилительное звено, проводится в виде горизонтальной прямой линии на уровне:
Lс=20lg(Kс)= 20lg(0.0434)= 27.3 дБ.
ЛФЧХ данного звена равна нулю. ЛАФЧХ цепи обратной связи по скорости приведены на рисунке 11.12.
11.9.4 Построение разомкнутой нескорректированной лафчх
Частотные характеристики складываются алгебраически при одинаковых частотах. Например, при частоте lg()=3 значения суммарной ЛАФЧХ равны (см. рисунок 11.12):
Lр.нс=Lп+Lс+Lд=22.927.362.2= 66.6 дБ;
р.нс=п +д= 73.1177.3 = 250.4 град.
11.9.5 Оценка показателей качества нескорректированной сау
Из рисунка 11.12 видно, что частота среза с.нс нескорректированной разомкнутой ЛАЧХ практически совпадает с минимальной частотой сопряжения s.min=1.58 с-1.
Оценка времени регулирования замкнутой нескорректированной САУ:
В области высоких частот правее частоты среза ЛАЧХ имеет наклон минус 60 дБ/дек. Следовательно, переходной процесс начинается с нуля.
В области низких частот левее частоты среза ЛАЧХ имеет нулевой наклон на уровне 0.6 дБ. Следовательно, нескорректированная система является статической, с ошибкой регулирования по возмущению, которую можно определить исходя из (11.11) при Kрег=1, подстановке p=0 и подаче номинального момента:
Оценки времени регулирования и ошибки регулирования достаточно точно совпадают с показателями качества, определенными в п. 11.6 при моделировании замкнутой нескорректированной системы (tр=0.15 с, м=1.41 %).
11.10 Построение желаемой лачх
Желаемая ЛАЧХ разомкнутой системы обеспечивает заданные показатели качества. Частота среза желаемой ЛАЧХ:
(11.77)
Значение k определяется по графику на рисунке 11.13. Сначала откладывается заданное значение м, затем переходом на верхний график k, определяется соответствующее значение k.
На рисунке 11.13 показан пример нахождения k=3.1 для м=25%. В курсовом проекте необходимо показать определение k для заданного варианта.
Через частоту среза сж откладывается желаемая ЛАЧХ Lж с наклоном минус 20 дБ/дек (рисунок 11.14). В области низких частот желаемая ЛАЧХ проводится с нулевым наклоном на уровне:
L
(11.78)
В области высоких частот Lж проводится параллельно Lр.нс.
