Td>
3000
, Ом
5,1
, кг В· м2
25.10 -4
, кг В· м В· с2
0,28
В
75
, з
0,035
, В/град
1
Тип підсилювача - транзисторний.
Тип вимірювача неузгодженості - сельсини.
2) Перевірити наблюдаемость, керованість і стійкість заданої частини при коефіцієнті посилення підсилювача.
3) Накреслити структурну розрахункову схему заданої частини, вивести рівняння вхід-вихід заданої частини системи.
4) Побудувати модальне управління по заданому часу регулювання і умові астатизма першого порядку.
5) Побудувати спостерігач Калмана для заданої частини системи, перейти до управління за оцінками змінних стану, час перехідного процесу в спостерігачі покласти рівним.
6) Перевірити стійкість замкнутої системи, побудувати перехідні характеристики, скориставшись для моделювання пакетом SIMULINK for Windows у системі MatLAB.
7) Здійснити вибір електричної схеми підсилювача потужності (за літературними джерелами), побудувати схему керуючого пристрою разом з спостерігачем на операційних підсилювачах і схему всієї системи.
3.Описание стежить системи.
В
Рис.1. Функціональна схема проектованої системи.
ІП-1 - вимірювальний перетворювач (сельсін)
ІП-2 - потенціометричний перетворювач кута повороту вихідного валу
УУ - пристрій
УМ - підсилювач потужності
ІД - виконавчий двигун
Ред - редуктор
Навантаження - приводиться в рух розглянутої системою агрегат
В якості вимірювальних перетворювачів (чутливих елементів) використовуються сельсини. Перетворювач кута повороту вихідного валу ІП-2 береться потенціометричним. Потенціометричні датчики зазвичай харчуються від джерела постійної напруги. Якщо вимірювальні перетворювачі працюють на змінному струмі, то на їх виході включається фазочувствительного підсилювач-випрямляч, який є складовою частиною відповідного ІП, тобто його коефіцієнт передачі врахований у заданому коефіцієнті передачі чутливого елемента.
Керуючий пристрій (УУ), приймає сигнали, що надходять з обох ВП. У ньому формується напруга, пропорційне керуючому впливу, яке потім подається на підсилювач потужності (УМ). У курсовій роботі синтезується рівняння УУ і розробляється його схема на операційних підсилювачах.
4.УРАВНЕНІЯ ЕЛЕМЕНТІВ
В
4.1 Вимірювач неузгодженості.
У даній системі використовується вимірювач неузгодженості на сельсину, схема якого зображена на малюнку 2.
В
Рис.2. Схема вимірювача неузгодженості на сельсину з фазочувствительного підсилювачем.
Вимірювач неузгодженості слід вважати безінерційні, так як його постійна часу на кілька порядків менше постійних часу інших ланок.
,
,
,
Рівняння вимірювача неузгодженості:
, (1)
де - коефіцієнт передачі вимірювача неузгодженості.
(2)
Рівняння в змінних стану і рівняння вхід-вихід збігаються, так як даний елемент є безінерційним.
Сельсини є індукційними машинами, які дозволяють при постійній напрузі на виході отримувати на вихідних обмотках систему напруг, амплітуда і фаза яких визначаються кутовим положенням ротора. Сельсини також дозволяють перетворити таку систему напруг у відповідне їй кутове положення ротора або в напругу, фаза і амплітуда якої є функцією системи вхідних напруг і кута повороту ротора. Тому сельсини часто застосовуються в якості вимірників неузгодженості систем, що стежать.
4.2 Датчик виходу.
В
Рис.3. Схема датчика виходу.
Цей датчик кута повороту вала навантаження описується рівнянням:
, (3)
де.
4.3 Підсилювач потужності.
Бо за завданням підсилювач потужності є ланкою першого порядку, то його рівняння має вигляд:
(4)
це рівняння вхід-вихід.
Позначимо, отримаємо наступну систему:
(5)
це рівняння підсилювача.
Передавальна функція підсилювача може бути записана у вигляді:
(6)
Підставляючи вихідні значення,, отримаємо:
(7)
(8)
(9)
4.4 Редуктор.
За технічним завданням інерційність редуктора враховується в рівнянні двигуна, тому редуктор вважається безінерційним ланкою і його рівняння має вигляд:
В
Рівняння вхід-вихід і рівняння в змінних стану:
В
Передавальна функція редуктора:
В
4.5 Двигун постійного струму.
Управління з...
