Система автоматического регулирования

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Ноября 2013 в 11:51, курсовая работа

Краткое описание

Целью курсовой работы является:
Определить передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы регулирования, а также их характеризующие полиномы.
Оценить устойчивость разомкнутой системы, устойчивость замкнутой системы, используя критерий Найквиста. Определить запасы устойчивости по амплитуде и фазе.
Построить ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной разомкнутой системы, сформировать желаемую ЛАЧХ из условия обеспечения требуемых значений быстродействия, перерегулирования и точности.
Рассчитать переходную характеристику, смоделировать САУ и сравнить результаты.
Оценить качество управления в скорректированной системе регулирования.

Содержание

1.Введение………………………………………………….....................................................................1
2.Определение передаточных функций элементов САР ГТД………………………..…............2
2.1.Функциональная схема и принцип действия САР……………………………………………….2
2.2.Работа САР в статическом режиме……………….………………………….….........................3
2.3.Работа САР в динамике………………………………………………….…………………….………………3
3. Параметры и передаточные функции элементов……………………………….……………………4
4.Построение, запуск и анализ модели САР ГТД…………………………………………………………..5
4.1.Построение структурной схемы САР…………………………………………………………………….5
4.2.Оценка устойчивости и стабилизации разомкнутой САР. Параметрическая оптимизация САР………………………………………………………………………………………………………….…5
4.3. Стабилизация контура уменьшением коэффициента усиления усилителя…………5
4.4. 2-я коррекция………………………………………………………………………………………………………..6
5.Оценка качества САР……………………………………………………………………………………………….……11
5.1.Показатели качества переходного режима………………………………………………….……….11
5.2.Показатели качества установившегося режима……………………………………………………11
6.Заключение……………………………………………………………………………………………………………………14
7.Список литературы………………………………………………………………………………………………………..15

Вложенные файлы: 1 файл

курсовой 2.docx

— 339.91 Кб (Скачать файл)

Рисунок 14. Определение запасов устойчивости по фазе и амплитуде.

Запас устойчивости по фазе 50, запас устойчивости по амплитуде 1,что составляет 10 дБ

 

5 Оценка качества САР

 

Понятие качество линейной САР объединяет точность слежения за задающими сигналом и подавления возмущений, а также быстродействие.

Качество  САР оценивается прямыми и (или) косвенными показателями переходного  и установившегося режимов.

Косвенные показатели - это запасы устойчивости САР по фазе и амплитуде и порядок астатизма. Для статических систем следует назвать и коэффициент усиления контура. Существует и множество других косвенных показателей качества [1]

Прямые  показатели качества разделяются на показатели переходного режима – это время регулирования I и перерегулирования а %, и показатели установившегося режима: коэффициенты ошибок по положению с0, по скорости с1 и по ускорению с2.

 

5.1 Показатели качества переходного  режима

 

Показатели  качества переходного режима определяются по переходной характеристике САР. Для  САР по рис. Х определены 1=1,45 сек  и а=2 % (это относительное превышение первого максимума переходной функции  над ее установившимся значением).

 

5.2 Показатели качества установившегося  режима

 

Коэффициенты  ошибок характеризуют точность работы САР в установившемся режиме. Для  статической САР хорошего качества величина Ср должна находиться в пределах 0,01 – 0,1, для астатических САР с0=0. Коэффициенты с1 и с2 характеризуют скорости изменения сигнала задания, при которых ошибка слежения мала. Другими словами, эти коэффициенты характеризуют быстродействие САР в установившемся режиме работы и поэтому их величины напрямую не регламентируются.

С помощью  VisSim нетрудно непосредственно определять установившееся значение ошибки регулирования при степенном воздействии, которое и равно коэффициенту ошибки [8]. Для этого нужно подключить выход первого сумматора, сумматора главного контура управления, к осциллографу. При ступенчатом воздействии установившееся значение ошибки – это коэффициент с0, при линейно растущем воздействии (если с0= 0) – это коэффициент с1.

Поскольку оптимизированная САР является астатической, то ее коэффициент  ошибки с0=0. Это косвенно видно по рис.Х. Для определения коэффициента ошибки по скорости с1 к входу САР нужно подключить генератор линейно растущего сигнала (ramp) – Blocks – Signal Producer – ramp. Установившееся значение сигнала ошибки равно величине с1.

Для определения  tр (время регулирования), G- коэффициента перерегулирования и С0 - коэффициента ошибки по положению собираем схему (смотри рис.15)

 

Рисунок 15. Схема для определения коэффициентов  tр, G, С0.

 

По схеме  определяем С0=0,995521;  tр=4с ; G=0,5/45=0,01.

Для определения  С1 (коэффициента изменения скорости сигнала задания) собираем следующую схему (смотри рис.16).

Рисунок 16. Схема определения коэффициента С1.

По схеме  определяем С1= 9.96198

Для определения  С2 (коэффициента ошибки по ускорению) собираем схему (смотри рис.17)

 

 

Рисунок 17.  Схема определения коэффициента С2.

По схеме  определяем С2=69.747.

 

6 Заключение.

 

В данной курсовой работе были разработаны и спроектированы системы автоматического регулирования  частоты вращения газотурбинного двигателя, а также записаны передаточные функции  элементов системы управления и  составлены их структурные схемы. Определены передаточные функции разомкнутой  и замкнутой системы регулирования.

Оценена устойчивость разомкнутой и замкнутой системы, используя критерий Найквиста, данная система устойчива как в разомкнутом, так и в замкнутом состоянии, они составили по фазе 50 и по амплитуде 10 дБ.

 Определены  запасы устойчивости по амплитуде  и фазе, в замкнутой САР   они составили 40дБ по амплитуде  и 24дБ по фазе, в разомкнутой  - САР 38 дБ по амплитуде и  28 дБ по фазе.

Построены ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной разомкнутой системы. Нарисованы структурные схемы системы  с корректирующими звеньями.

Были определены показатели качества. Они составили:

Время регулирования  tр=4 с- это время оказалось несколько выше определенным в задании (tр=3 с);

Коэффициент перерегулирования G=0,01 (по заданию G=30);

Коэффициент ошибки по отклонению C0=0,995521;

Коэффициент ошибки по скорости C1=9.96198;

Коэффициент ошибки по ускорению С2=69.747.

Цели, поставленные мной в курсовом проекте, считаю выполненными. 

7 Список литературы

 

  1. А.С.Клюев, Б.В. Глазов, М.Б. Миндин, С.А. Клюев «Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля» - 3-е издание перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 432 с.
  2. В.Ю. Шишмарев «Автоматика» - М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 288 с.
  3. Б.И. Горошков «Автоматическое управление». – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 304 с.

 

 

 


Информация о работе Система автоматического регулирования