|
|
| Курсовая: Курсовик по САУ |
Курсовая: Курсовик по САУ
МИНИСТЕРСТВО РФ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра «Персональная Электроника»
Допущен к защите_________
"__"__________2003г.
Руководитель Воробьёв В.Л.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
Тема проекта:
Проектирование, расчет корректирующих цепей типовых САУ и исследование их
устойчивости
I Объектом исследования на первом этапе является электронный термометр для
систем автоматического контроля и управления
Исходные данные
R4
 R3
 Т0С
ТД- датчик температуры;
КУ- инвертирующий операционный усилитель.
WД = К Д /( T Д р + 1);
WОУ = К У;
WЭТ = WД WОУ. = К Д К У /( T Д р + 1);
R Д = 100 Ом;
К Д = 0,2;
W Оу = К У = - R2/R1 = - 50;
T Д = 1с;
К = КД*КУ = - 10,
∆t = 3 T Д
Необходимо изменить быстродействие электронного термометра, сохраняя тип
(параметры) ТД, математическую форму WЭТ (апериодическое звено) и
величину К = - 10, при следующих исходных данных: T =1/3XY, где XY =82,
используя корректирующие цепи трех типов – последовательную, параллельную и
антипараллельную.
1. Последовательная корректирующая цепь
R4
 R3
 Т0С
WЭТ = WД*WК=
 
 
Для реализации передаточной функции WК1(р) необходимо использовать
схему вида
C
 R1
R2
Полученная передаточная функция отличается от искомой передаточной функции
корректирующей цепи коэффициентом 1/ν
Поэтому
T Д = T =1/(3 ХУ)=1/ 246 = 4·10-3
Tr = TД =1 с
Произведём расчет основных элементов
1. R1 >> RД
RД =100 Ом
R1 =1000 Ом
2. Tr = TД = С R1=1c → C= ТД /R1== 4·10-6
3. 
 ; 17·10-6 R2=1000+ R2; R2=-1000,02
4. 
ν=16,5·10-6
К’У = - 8·10-4
5. R3 >> R2
R2 =1000,02 Ом
R3 =10000 Ом
6. K’Y=R4/R3 → R4 = K’Y R3= 8
2. Корректирующая цепь параллельного типа.
 ; 
Для реализации такой передаточной функции используем следующую схему:
С
R1
Т=1/(3 Х У)=R1C
тогда (Т-ТД)К’=Т
К’=Т/(Т-ТД)
Полученные передаточные функции корректирующего звена появляется дополнительный
операционный усилитель с коэффициентом КУ /К’.
Тогда схемотехническая реализация корректирующего звена параллельного типа
Рассчитаем:
1. R1 >> RД
RД =100 Ом
R1 =1000 Ом
2. Т=1/(3 Х У)= R1 C
1/246=1000C → C=4·10-3
3. R2 >> R1
R1 = 1000 Ом
R2 = 10000 Ом
4. K’= T/(T-TД) = -4·10-3
K=KY/K’=-50/(-4·10-3)= 12250
5. K=R3/R2; R3=K R2= 1225·105
2. Корректирующая цепь c обратной связью
 - ; 
Воспользуемся свойством операционного усилителя с обратными связями и
сформируем на его основе соответствующие цепи обратной связи.
KУ=R1/R2
ТД=R2C2
Т=R1C1
Рассчитаем элементы соответствующей схемы
1. R2 >> RД
RД =100 Ом
R2 =1000 Ом
2. ТД=R2C2 → С2= ТД /R2=0,001
3. КУ= R1/R2 → R1= КУR2= 5·104
4. Т= 1/3ХУ=R1C1 → C1= 8·10-6
Таким образом наиболее эффективным способом повышения быстродействия
электронного термометра является способ введения корректирующей цепи с
обратной связью.
II Исследовать устойчивость типовых звеньев САУ, охваченных положительной и
отрицательной обратной связью
| W(p) | Kp | K/p | K/(Tp+1) | K/(T1p2+T2p+1) | WOC | + 1 ; - 1 |
1) W(p) = Kp
WOC =1: W=WO/(1-WO)= Kp/(1- Kp)
-K>0 → K<0
WOC =-1: W=WO/(1+WO)= Kp/(1+Kp)
K>0
2) W(p) = K/p
WOC =1: 
-K>0 → K<0
WOC =-1: 
K>0
3) W(p) = K/(Tp+1)
WOC =1: 
T>0; 1-K>0 → K<1
WOC =-1: 
T>0; 1+K>0 → K>-1
4) W(p) = K/(T1p2+T2p+1)
WOC =1: 
T1 >0; T2>0; 1-K>0 → K<1
WOC =-1: 
T1 >0; T2>0; 1+K>0 → K>-1
III Исследовать и обеспечить в случае необходимости области устойчивости САУ,
заданной структурной схемой
Т1 = 1/X;
Т2 = 1/Y;
К = X*Y,
WOC =1: 
T1T2>0 1/16>0
T1+T2>0 1/8+1/2=0,625>0
1+T1K>0 1+(8*2)/8=1+2=3>0
-K>0 → K<0 8*2=16>0
(Т1+T2)(1+T1K)+T1T2>0 (1/8+1/2)(1+2)+1/16=1,9375>0
Система неустойчива параметрически, следовательно, надо изменить К в
передаточной функции. Для того чтобы достаточные и необходимые условия
выполнялись необходимо чтобы К удовлетворяло следующим неравенствам:
K<0
1+T1K>0  
(Т1+T2)(1+T1K)+T1T2>0  
 -8,8 -8
0
-8<K<0
WOC =-1: 
T1T2>0; 1/16>0
T1+T2>0 1/8+1/2>0
1-T1K>0 1-(8*2)/8=1-2=-1<0
K>0 8*2>0
(Т1+T2)(1-T1K)-T1T2>0 (1/8+1/2)(1-2)+1/16=-0,5625<0
Система неустойчива параметрически, следовательно, надо изменить К в
передаточной функции. Для того чтобы достаточные и необходимые условия
выполнялись необходимо чтобы К удовлетворяло следующим неравенствам:
K>0
1-T1K>0  
(Т1+T2)(1-T1K)-T1T2>0  
 7,2 8
0
0<K<7,2
|
|
|
|
© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент. |
|
|
