Задания курсовой работы задание задание Выполнение курсовой работы задание задание Заключение Использованная литература



Download 1,04 Mb.
bet5/14
Sana21.12.2022
Hajmi1,04 Mb.
#893129
TuriЛитература
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14
Bog'liq
Курсовая работа тау 14 55

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ САУ


Исследование режима автоколебаний
нелинейной САУ методом Гольдфарба

Исходными данными для расчета являются:


а) структурная схема.

б) коэффициенты передач и постоянные времени элементов


К= 138 ; Т2= 0,3 с
в) параметры нелинейного элемента с=5

Схема последовательности действий при определении возможности возникновения автоколебаний:



Согласно данной схеме определим


.

Подставляя числовые значения, получим



Выражение эквивалентного коэффициента передачи нелинейного элемента Wн(А) берем из приложения 4.
Подставляя числовые данные, получим
;
При построении Zн(А) на этой же плоскости задаемся значениями А от 0 до (рис.9).
Таблица 5

a

Zn(a)

1

-0.157

2

-0.314

4

-0.628

6

-0.942

8

-1.256

10

-1.57

20

-3.14

30

-4.71

40

-6.28

50

-7.85

60

-9.42

70

-10.99

80

-12.56

90

-14.13

100

-15.7

1000

-157

Характеристика соответствует значениям 0<A<1000 Согласно методу Гольдфарба устойчивым автоколебаниям Zн(А) при возрастании А входит контура, охваченного АФХ линейной части. Из графика находим значения амплитуды и частоты, соответствующих устойчивым автоколебаниям.


A= 26.75
ω= 8.2



Рис.9. АФХ линейной части и гармоническая характеристика нелинейного элемента.

Задание 2


Анализ и синтез линейных САУ

Исходными данными для расчета являются:

а) структурная схема

б) коэффициенты передач элементов


К2 = 23 град/с; К3= 3,7 град/с;
в) постоянные времени элементов
Т1= 0,09 с; Т2= 0,3 с;
г) скорость изменения входного сигнала
;
д) требования к синтезируемой системе:

  • скоростная ошибка ;

  • перерегулирование ;

  • время переходного процесса .

Определение необходимого коэффициента передачи всей системы и предварительного усилителя в зависимости от заданной точности

Необходимый коэффициент передачи системы Kнеоб для данного вида структурной схемы определяется по формуле


. (1)
Подставляя числовые данные в (1), получим

Коэффициент передачи усилительного элемента определяется по формуле
. (2)
Подставляя числовые данные в (2), получим K1= 1,43.

Определение передаточных функций системы и анализ устойчивости на основе частотного критерия устойчивости

Передаточная функция разомкнутой исходной системы равна


. (3)
Передаточная функция замкнутой исходной системы определяется по формуле
, (4)
где K= K 1K 2K 3.
Для анализа устойчивости исходной системы строится амплитудно-фазовая характеристика (АФХ) разомкнутой системы. При ручном расчете АФХ рекомендуемая схема последовательности действий следующая:

Задаваясь значениями , строится АФХ, и по ней определяется устойчивость замкнутой системы. Для данной системы имеем
, (5)
(6)
Задаваясь от 0 до на основе (
6) построим АФХ (рис.1).

5

-12,175

-2,029

6

-8,688

-0,104

7

-6,296

0,745

8

-4,635

1,082

9

-3,466

1,172

10

-2,629

1,146

20

-0,303

0,381

30

-0,070

0,139

40

-0,024

0,064

50

-0,010

0,034

60

-0,005

0,020

70

-0,003

0,013

80

-0,002

0,009

90

-0,001

0,006

100

-0,001

0,004
Таблица 1

w

U(w)

V(w)

0

0

0

0,1

-47,533

-1218,475

0,2

-47,394

-606,959

0,3

-47,163

-402,126

0,4

-46,844

-298,984

0,5

-46,439

-236,541

0,6

-45,953

-194,471

0,7

-45,390

-164,065

0,8

-44,757

-140,972

0,9

-44,058

-122,776

1

-43,301

-108,030

2

-33,887

-38,753

3

-24,501

-15,852

4

-17,263

-6,285






Рис.1. АФХ исходной системы.
Из рисунка видно, что Wp(j) охватывает точку (-1, j0), поэтому исходная замкнутая система неустойчива согласно частотному критерию Найквиста.
Построение логарифмических частотных
характеристик исходной системы

Исходная система состоит из последовательно соединенных типовых динамических звеньев. Построение ЛАЧХ исходной разомкнутой системы Lисх() выполняется следующим образом: через точку с координатами=1 и 20 lgK=20lg122 = 42 дб проводим прямую с наклоном -20 дб/дек до первой сопрягающей частоты . Далее – с 2 до L() имеет наклон -40 дб/дек , а начиная с 1 наклон -60 дб/дек. ЛФЧХ системы строится суммированием отдельных звеньев, т.е.


(7)
Задаваясь различными значениями по формуле (7) рассчитываем (рис.2

Таблица 2


Значения ЛФЧХ

Частота, ω

0,1

0,16

0,25

0,40

0,63

1,00

1,58

, град

-92,23

-93,54

-95,6

-98,86

-103,97

-111,85

-123,56

Частота, ω

2,51

3,98

6,31

10,00

15,85

25,12

39,81

, град

-139,76

-159,8

-181,79

-203,61

-223,15

-238,65

-249,7

Частота, ω

63,10

100,00

158,49

251,19

398,11

630,96

1000

, град

-257,07

-261,83

-264,87

-266,79

-268,01

-268,77

-269,26

Согласно логарифмическому критерию устойчивости исходная замкнутая система неустойчива, т.к. . Этот вывод подтверждает правильность вывода, полученного ранее на основе критерия устойчивости Найквиста (рис.2).


Построение желаемой ЛАЧХ и ЛФЧХ системы

Желаемая логарифмическая характеристика разомкнутой системы строится на основе требований, предъявляемых к проектируемой системе: требуемый коэффициент усиления, порядок астатизма системы, допустимое время переходного процесса, допустимая величина перегруппирования.


Низкочастотная часть амплитудной характеристики определяется коэффициентом усиления системы в разомкнутом состоянии и порядком ее астатизма. Частотный интервал низкочастотной части характеристики лежит в пределах от минимальных начальных частот до частоты первого сопряжения аппроксимированной характеристики. Наклон начального низкочастотного отрезка характеристики величиной -20 дб/дек где - порядок астатизма системы.
Указанный начальный отрезок характеристики должен переходить через точку c ординатой, равной 20lgK и абсциссой =1, где K - требуемый коэффициент усиления системы, т.е. эта часть должна совпадать с низкочастотной частью исходной системы, для упрочнения корректирующих средств.
Среднечастотная часть амплитудной характеристики является наиболее существенной частью характеристики, так как ее вид определяет в основном качество переходного процесса системы.
При частоте среза наклон cp определяется требуемым временем переходного процесса и допустимым перерегулированием: , где коэффициент выбирается в зависимости от допустимой величины перерегулирования (рис.3).
Рис.3. Зависимость L2 и a0 от . Рис.4. Зависимость запасов L и  от .
Среднечастотный участок желаемой ЛАЧХ проводится влево и вправо до достижения модулей равных L1, L2. Выбирается L1 и L2 в зависимости от допустимого перерегулирования (рис.3). L1 соответствует , а L2 соответствует . В этом случае следует иметь в виду, что чем больше величины интервалов ср.ж и ср.ж -, тем меньше перерегулирование. Поэтому окончательный выбор этих интервалов должен быть согласован с требованием к переходному процессу.
Сопряжение центрального отрезка ЛАЧХ с низкочастотной частью производится прямой с наклоном –40 дб/дек  –60 дб/дек.
При построении желаемой ЛАЧХ желательно, чтобы она как можно меньше отличалась от исходной ЛАЧХ. Это необходимо для упрощения корректирующих средств. При формировании желаемой ЛАХ можно увеличить, если это необходимо для совпадения асимптот, запасы по модулю L1 и |-L2 |т.к. такое увеличение только повысит качество системы.
Рекомендуемая схема последовательности построения желаемой ЛЧХ системы:
.
На основе этих рекомендаций построим Lж(). Через точку (lgWср.ж=1,56) проводим прямую с наклоном -20дб/дек. Частоты и определим на основе L1 и L2 (при =28% из графика L=12 дб). Построение остальных частей Lж( ) показано на рис. 2.
По виду Lж( ) запишем передаточную функцию Wж(р)
. (8)
ЛФЧХ желаемой системы вычисляется по формуле:
(9)
Таблица 2
Значения ЛФЧХ

Частота, ω

0,10

0,16

0,25

0,40

0,63

1,00

1,58

, град

-91,6

-92,6

-94,1

-96,5

-100,1

-105,4

-112,5

Частота, ω

2,51

3,98

6,31

10,00

15,85

25,12

39,81

, град

-120,0

-125,3

-125,9

-122,5

-118,3

-116,5

-118,7

Частота, ω

63,10

100,00

158,49

251,19

398,11

630,96

1000

, град

-125,3

-135,6

-147,3

-157,6

-165,4

-170,6

-174,1


построенная на основе формулы (9) приведена на рис.2. По Lж() и определяем запас по амплитуде L и запас по фазе . Эти запасы достаточны для обеспечения %, т.к. по графикам (рис. 4) для обеспечения % необходимо L db и .

Download 1,04 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish