Разработка локальной системы управления волновым насосом для аппарата "Искусственное сердце"

курсовая работа

4.1 Расчёт устойчивости непрерывной системы

Преобразуем функциональную схему, представленную на рисунке 2, в структурную схему.

Рисунок 7 - Структурная схема ЛСУ электромагнитной обмоткой волнового насоса

Передаточные функции блоков имеют вид:

WМП(p)=1, (4.1)

WАЦП(p)=204.8, (4.2)

, (4.3)

, (4.5)

. (4.6)

Найдем передаточную функцию системы:

При подстановке в выражение (4.7) соответствующих передаточных функций и упрощении выражения, получим:

Проверим систему на устойчивость. Проверку будем производить по критерию Гурвица. Для этого выпишем из передаточной функции системы характеристическое уравнение. Характеристическое уравнение передаточной функции в замкнутом состоянии имеет вид:

Вычислим определители Гурвица:

, (4.10)

(4.11)

(4.12)

Как видно из расчетов непрерывная система устойчива, так как определители Гурвица положительны.

4.2 Построение переходного процесса непрерывной системы

Построение переходного процесса выполняется на основе обратного преобразования Лапласа от передаточной функции системы автоматического регулирования в замкнутой форме.

Преобразование по Лапласу от передаточной функции системы автоматического регулирования в замкнутой форме:

(4.14)

Графическое представление переходного процесса

Рисунок 8 - Переходный процесс системы

По графику, определим показатели качества системы автоматического управления:

- установившееся значение выходной величины: ;

- перерегулирование, %:

- колебательность системы:

- время нарастания, с:

- время достижения максимального значения, с:

- время регулирования, с:

Из показателей качества видно, что система не соответствует техническому заданию по перерегулирования и по колебательности.

4.3 Определение АЧХ непрерывной системы

Для определение АЧХ приведем передаточную функцию к частотной форме:

Амплитудная характеристика получается путем внесения реальной и мнимой части в формулу:

(4.16)

Рисунок 9 - АЧХ непрерывной системы

Из графика АЧХ, определяем косвенные показатели качества:

- максимальная амплитуда: АMAX=;

- показатель колебательности: ;

- полоса пропускания: 417-447 с-1;

- резонансная частота: .

Делись добром ;)