Параметры и передаточные функции элементов

Аннотация.

Курсовая работа заключается в построении модели САР, в ее исследовании, оптимизации и оценки качества полученной САР. Курсовая работа выполнена на 18 листа формата А4 и приложение (графическая часть) на 3 листах формата А1.

Курсовая работа выполнена с использование следующих программ: Microsoft Word 2007, Corel Draw X3, Microsoft Paint, МВТУ.

Содержание.

Аннотация. 2

Содержание. 3

Введение. 4

Функциональная схема и принцип действия САР. 5

Построение, запуск и анализ модели САР. 8

Стабилизация разомкнутой САР. 9

Стабилизация контура уменьшением коэффициента усиления усилителя. 9

Предварительная коррекция САР. 12

Определение настроечных параметров ПИ-регулятора. 13

Введение ПИ-регулятора в контур управления. 14

Показатели качества установившегося режима. 15

САР ЧВ ДПТ осуществляет слежение и стабилизацию. 16

Заключение. 18

Введение.

Современные системы управления сложными объектами промышленной технологии строятся по иерархическому принципу. Это значит, что система управления такими объектами расчленяется на ряд систем, стоящие на разных уровнях подчинения. Система более высокого ранга, ориентируясь на общий (глобальный) критерий управления, выдает команды на включение или отключение отдельных локальных объектов, а также осуществляет выбор частных критериев управления этими объектами. Локальные системы управления осуществляют поддержание заданных оптимальных режимов как в пусковых, так и в нормальных эксплуатационных условиях. Являясь нижним иерархическим уровнем автоматических систем управления промышленными объектами локальные системы осуществляют функции измерения, контроля и регулирования основных технологических параметров, характеризующих состояние технологического процесса. Количество регулируемых параметров в отдельно взятой локальной системе управления невелико и составляет один или два параметра. Из общего числа систем управления современным производством локальные системы составляют около 80%. Качество работы локальных систем управления во многом определяет стабильность и качество выходного продукта, а следовательно и рентабельность производства.

Функциональная схема и принцип действия САР

Функциональная схема САР (рис. П1). САР представляет собой замкнутый контур главной обратной связи, который осуществляет управление по отклонению. В контуре имеется и гибкая местная обратная связь, которая предназначена для стабилизации САР, способствует тому, чтобы САР была достаточно устойчивой. Наличие обратных связей в САР свидетельствует о том, что система может быть и неустойчивой, поэтому анализ САР должен включать оценку ее устойчивости и, при необходимости, выбор мер и средств по ее стабилизации.

Рис. 1. Исходная функциональная схема САР ЧВ ДПТ "Волна В-0". Объект управления - двигатель постоянного тока, управляемая величина - частота вращения вала ДПТ. Система содержит контуры обратной связи. САР может быть неустойчивой.

Параметры и передаточные функции элементов.

У – усилитель моделируется апериодическим звеном с параметрами

k_y=(20+N); T_y=(0.06+0.0001N), с.

При N=42 k_y=62; T_y=0.0642 c

Передаточная функция усилителя:

ТП – тиристорный преобразователь моделируется апериодическим звеном с параметрами

K_ТП=(15+2N); T_ТП=(0.05+0.001N), с

При N=42 k_ТП=99; T_ТП=0.092, с

Передаточная функция тиристорного преобразователя:

Г - генератор, апериодическое звено

K_Г=0.1(13+0.1N); T_Г=0.01(8+N), с

При N=42 k_Г=1.72; T_Г=0.5, с

ОСН – гибкая обратная связь по напряжению, инерционно-дифференцирующее звено:

K_осн=0.1(1.5+0.1N); T_осн=0.01(5+N), с

При N=42 k_осн=0.57; T_осн=0.47, с

ТГ – тахогенератор, усилительное (пропорциональное) звено:

K_ТГ=0.01(2+0.3N), [В·сек/об].

При N=42 k_ТГ=0.146 [В·сек/об].

ДПТ – двигатель постоянного тока, колебательное звено.

k_ду=0.1(12+N), [об/сек·В]; k_дв=0.05(15+N), [об/сек·H·м];

Т_я=0.01(6+0.32N), c; Т_м=0.1(5+0.5N), c

При N=42, k_ду=5.4, [об/сек·В]; k_дв=2.85, [об/сек·H·м];

Т_я=0.1944, Т_м=2.6, с.

Передаточная функция ДПТ по каналу управления, определяющая влияние напряжения на якоре двигателя на частоту вращения его вала:

а по каналу возмущения: