Разработка конкурентоспособной электромеханической системы регулирования скорости, которая отвечает требованиям устойчивости, производительности, быстродействия и точности. Определение запасов устойчивости электромеханической системы по амплитуде и фазе.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Задание

Введение

Раздел 1. Выбор коэффициента передачи К_КЗ электромашинного усилителя и постоянной времени Т₂ электродвигателя постоянного тока с целью обеспечения работоспособности системы регулирования скорости электродвигателя

1.1 Структурные преобразования исходной схемы

1.2 Нахождение характеристического уравнения замкнутой

1.3 Определение области устойчивости электромеханической системы в пространстве параметров коэффициента передачи электромашинного усилителя - К_КЗ и постоянной времени электродвигателя постоянного тока - Т₂ (D-разбиения по двум параметрам: К_КЗ,Т₂)

Раздел 2. Определение качественных показателей системы с целью обеспечения ее конкурентоспособности

2.1 Определение запасов устойчивости электромеханической системы по амплитуде и фазе с помощью критерия устойчивости Найквиста

2.2 Определение запасов устойчивости электромеханической системы по амплитуде и фазе с помощью логарифмического критерия устойчивости Найквиста

2.3 Оценка быстродействия проектируемой конкурентоспособной следящей системы регулирования скорости двигателя по переходной характеристике

2.4 Определение коэффициентов ошибок

Выводы

Список использованной литературы

Задание

Тема: Выбор коэффициента передачи К_КЗ электромашинного усилителя и постоянной времени Т₂ электродвигателя постоянного тока для обеспечения конкурентоспособности электромеханической системы регулирования скорости двигателя.

Студент: Группа 5045/2 Камышев Е. М.

Цель курсового проекта -- развитие и закрепление навыков по динамическому конструированию и расчету систем автоматического регулирования с обратной связью.

Техническое условие на проектирование: Необходимо выбрать коэффициент передачи К_КЗ электромашинного усилителя и постоянную времени Т₂ электродвигателя постоянного тока, чтобы обеспечить конкурентоспособность системы по динамическим параметрам (быстродействие, производительность, точность, запаса устойчивости по амплитуде и фазе).

Исходные данные: заданы структурная схема системы, вид и параметры (кроме двух) передаточной функции динамических звеньев.

Исходная схема:

Передаточные функции звеньев:

- электронный усилитель;

- электромашинный усилитель (поперечного поля);

- генератор;

- электродвигатель постоянного тока;

- гибкая обратная связь;

- жесткая обратная связь. 3

Исходные данные:

Таблица 1.

Номер варианта	Параметры
	КУ	КЭМУ	ТЭ, с	ТКО, с	КГ	ТГ, с	Кд,	Та, с	ТМ, с	ККЗ	Т1, с	Т2, с	КТГ,
6	18	7	0,11	0,22	0,7	0,55	0,8	0,08	0,5	?	2,9	?	0,7

Состав проекта:

1. Краткое описание работы системы

2. Провести выбор параметров системы

3. Оценка быстродействия системы

4. Оценка точности системы

Графическая часть:

1. Исходные данные, структурные схемы преобразованной системы

2. Обеспечение запасов устойчивости системы для ее работоспособности и конкурентоспособности

3. Обеспечение производительности и оценка точности для ее конкурентоспособности

Задание выдано 6.09.07

Срок сдачи 12.12.07

Руководитель: Нагорный В. С.

Литература:

1. И. М. Макаров, Б. М. Менский. Линейные автоматические системы (элементы теории, методы расчета и справочный материал). - М. Машиностроение, 1982

2. В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. Теория систем автоматического регулирования.-М.: Наука, 1985.

3. В. С. Нагорный, Н. Б Культин. Выбор параметров объектов и устройств управления механическим оборудованием с использованием ЭВМ. Методические указания к курсовому проектированию.- СПбГТУ Санкт-Петербург 1994г.

Введение

Существует чрезвычайно большое разнообразие автоматических систем, выполняющих те или иные функции по управлению самыми различными физическими процессами во всех областях техники. В этих системах сочетаются весьма разнообразные по конструкции механические, электрические и другие устройства, составляя, в общем, сложный комплекс взаимодействующих друг с другом звеньев.

Подобные системы могут весьма успешно применяться в строительных и дорожных машинах. Прежде всего, это может быть автоматическое управление рабочим органами машин, которое позволит повысить точность, а значит качество выполняемых операций, например системы телеуправления, в которых от нажатия кнопки или от легкого поворота ручки на пульте управления совершается определенная комбинация мощных и сложных операций рабочим органом.

Это может быть автоматическое регулирование скорости выполняемых операций, например скорости перемещения штока гидроцилиндра в зависимости от нагрузки на штоке, автоматический регулятор скорости вращения двигателя, поддерживающий постоянную угловую скорость двигателя независимо от внешней нагрузки. При управлении рабочим органом строительных и дорожных машин может применяться следящая система, на выходе которой с определенной точностью копируется произвольное во времени изменение какой-нибудь величины, поданной на вход и т.д.

Применение подобных систем помогает более рационально использовать системный подход при решении конструкторских задач, что является на данный момент очень важной составляющей обеспечения конкурентоспособности производимого оборудования.

Целью данной работы является разработка конкурентоспособной электромеханической системы регулирования скорости, отвечающей требованиям устойчивости, производительности, быстродействия и точности.

При оценке свойств системы автоматического управления (САУ), прежде всего, выясняют ее устойчивость. Понятие устойчивости САУ связано с ее поведением после прекращения внешнего воздействия, то есть с ее свободным движением под влиянием начальных условий.

Система устойчива, если с течением времени выходная ее величина стремится к значению, определяемому входным управляющим воздействием (т. е. с течением времени стремится к вынуждающей составляющей). Оценка устойчивости - есть оценка принципиальной способности САУ осуществлять регулирование. Появление неустойчивости при желаемом изменении какого-то параметра системы (например, при увеличении коэффициента передачи) часто ограничивает возможности повышения качества регулирования. Именно поэтому значения коэффициента передачи -К_КЗ и постоянной времени -Т₂ исследуемого объекта управления должны быть выбраны с точки зрения обеспечения устойчивости системы регулирования скорости.

Чтобы выяснить, устойчива система или нет, нужно построить область устойчивости. Для этого мы будем использовать критерий устойчивости Михайлова. Для построения годографа Михайлова нужно знать характеристический комплекс. Характеристический комплекс получаем из характеристического уравнения замкнутой системы, а характеристическое уравнение замкнутой системы получаем как сумма числителя и знаменателя передаточной функции разомкнутой системы. Чтобы получить передаточную функцию разомкнутой системы нужно сделать структурные преобразования исходной схемы.

Принцип работы следящей электромеханической системы регулирования скорости электродвигателя.

Входной сигнал поступает на выявительное устройство, где сравнивается с сумарным сигналом от гибкой и жесткой обратной связи; сигнал ошибки U поступает на электронный усилитель. Усиленный сигнал поступает на электромашинный усилитель поперечного поля. Усиленный сигнал подается на обмотку возбуждения генератора постоянного тока. Напряжение постоянного тока поступает на электродвигатель постоянного тока.

Напряжение преобразовывается, за счет гибкой обратной связи...