Система автоматического управления мышеловкой

курсовая работа

7. Построение ЛАЧХ корректирующего устройства расчет корректирующего устройства

Коррекция динамических свойств САР осуществляется для выполнения требований по точности, устойчивости и качеству переходных процессов.

Коррекция применяется также как средство обеспечения устойчивости неустойчивой системы или расширения области устойчивости, а также повышения качества переходного процесса.

Осуществляется коррекция с помощью введения в систему специальных корректирующих звеньев с особо подобранной передаточной функцией. Принципиально корректирующие звенья могут включаться либо последовательно с основными звеньями САУ, либо параллельно им (существуют и комбинированные способы включения).

Наиболее удобно использовать корректирующее устройство последовательного типа, поскольку оно обеспечивает наиболее простую схему включения, не требует сложных элементов для согласования, передает значительные величины управляющих сигналов (тока, напряжения).

К достоинствам последовательной коррекции можно отнести:

- ускорение переходного процесса;

- снижение установившейся ошибки;

- простоту включения элементов коррекции.

К недостаткам можно отнести:

- увеличение чувствительности к помехам;

- необходимость согласования сопротивления корректирующих элементов с входным и выходным сопротивлением элементов системы, к которым они подключаются;

- снижение величины основного сигнала.

Рассмотрим коррекцию заданной системы с помощью последовательного корректирующего устройства.

Передаточная функция желаемой системы

, (82)

где W - передаточная функция разомкнутой САУМ; Wк - передаточная функция корректирующего устройства.

Логарифмируя выражение (82), получим:

(83)

Логарифмическая характеристика корректирующего устройства

, (84)

где Lж - логарифмическая характеристика желаемой системы; L - логарифмическая характеристика САУМ.

Вычитание производится графически. По построенной ЛАЧХ корректирующего устройства можно выполнить переход к передаточной функции Wк. Для этого для каждой точки излома ЛАЧХ корректирующего устройства определяются частоты сопряжения, соответствующие постоянным времени. Участку 1-2 Lк соответствует апериодическому звену с передаточной функцией . На участке 2 - наклон уменьшается на 20 дБ, значит, появляется влияние форсирующего звена (Т2р+1).

Таким образом, передаточная функция корректирующего устройства

, (85)

где k= 0.386; Т1 = 0,11 с; Т2 = 0,04 с.

(86)

Рисунок 16 - Построение ЛАЧХ КУ

По виду ЛАЧХ КУ и по найденной Wк подбирается соответствующее корректирующее устройство, представленное на рисунке 17.

Рисунок 17 - Последовательное корректирующее устройство

Используя формулы (87) - (90), рассчитаем параметры корректирующего устройства.

(87)

(88)

(89)

(90)

По виду передаточной функции определяем: T1 =0,04, T2 =0,11, L = 0.143, L0 = k = =0.386.

Выбирая = 10 мкФ, рассчитаем , выразив его из формулы (90):

(91)

к Ом (92)

Рассчитаем отношение , выразив его из формулы (87):

(93)

Рассчитаем , выразив его из формулы (88):

(94)

к Ом (95)

Из формулы (93) определим :

к Ом (96)

Выбранное корректирующее устройство поместим в САУМ, наиболее предпочтительным вариантом включения электрического корректирующего устройства является участок перед двигателем, так как наибольшую ошибку в работу системы вносит датчик угла поворота.

224141

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 18 - САУМ с включенным в нее корректирующим устройством

Передаточная функция скорректированной системы:

(97)

Построим график переходного процесса скорректированной системы (рисунок 19).

(98)

Рисунок 19 - Переходный процесс скорректированной САУМ

По графику переходного процесса (рисунок 19) определим показатели качества САУМ:

- перерегулирование: = ;

- время нарастания: tн = 1 сек;

- время регулирования: tр = 0.5 сек.

Скорректированная система удовлетворяет требованиям, предъявляемым к проектироваемой системе в техническом задании.

Делись добром ;)