Исследование устойчивости систем автоматического регулирования по критерию Гурвица и синтез систем методом логарифмических частотных характеристик

Страницы работы

35 страниц (Word-файл)

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация, как и другие отрасли промышленности в последнее время развивается большими темпами, руководители предприятий ищут новые пути повышения скорости и качества выпускаемой продукции. На ряду с обычными методами управления производства, такими как применение логистических сетей внедрения новых технологий менеджмента и проектирования именно ресурсов предприятия, постоянно повышается интерес к автоматизации производства, как одного из внедрений повышающего экономический эффект предприятия.  Дает возможность централизованного регулирования сложных технологических процессов во вредных (для человека) условиях производства в режиме реального времени, а также используется для повышения техники безопасности  на предприятии, за счет уменьшения влияния человеческого фактора.

Рассмотренная в данной работе АСР может быть применена для управления регуляторами, которые следят за ходом протекания технологического процесса, а следовательно, от работы АСР зависит не только ход самого процесса, но и вообще возможность его протекания в нужных человеку условиях, а именно с заданными параметрами как регулируемыми, так и контролируемыми. Вот почему так важно уделить большое внимание двум классам задач решаемых теорией управления: задачам анализа и задачам синтеза. В первом классе исследуют устойчивость системы, а следовательно, её реакцию на внешние воздействия той или иной природы. Второй же класс помогает специалисту в области теории автоматического управления улучшить качество системы, те или иные показатели, путем синтеза, то есть добавления к системе корректирующего устройства, именно этот способ рассмотрен в данной курсовой работе.

 

1.  АНАЛИЗ АСР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ С НЕЗАВИСИМЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Имеем исходную систему автоматического регулирования, вид которой представлен на рисунке 1.

Схема АСР

Рисунок 1 – Исходная система автоматического регулирования

На рисунке: М–двигатель,

ЭМУ–электромашинный усилитель,

ТГ–тахогенератор,

ИД–исполнительный двигатель,

Р–редуктор.

1.1 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПО ЗАДАННОЙ МОЩНОСТИ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ И СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ

Для того чтобы анализировать заданную АСР необходимо сначала найти передаточную функцию системы как разомкнутой, так и замкнутой, для этого сначала найдем передаточные функции элементов АСР, а именно: двигателя, тахогенератора, электромашинного усилителя и исполнительного двигателя.

Начнем с того, что определим тип двигателя по заданной номинальной мощности Рном=0,37 кВт и скорости вращения вала n=2000 об/мин, не забывая при этом что двигатель выбирается на 110 В или на 220 В. Таким образом заданным условиям удовлетворяет двигатель серии МИ а конкретно МИ–31.

Далее выбираем тахогенератор, таким образом, чтобы при заданной скорости вращения вала двигателя находиться на линейном участке его выходной характеристики. По заданным условиям нам подходит тахогенератор типа АТ–161.

Следующим этапом, мы осуществим выбор электромашинного усилителя, так чтобы он по напряжению и мощности соответствовал ранее выбранному двигателю, и его номинальный ток при этом был больше или равен номинальному току двигателя. Таким условиям удовлетворяет электромашинный усилитель типа ЭМУ–12А.

Исполнительный двигатель мы не выбираем. Параметры его определяем с учетом условий устойчивости АСР.

1.2  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ И РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВХОДЯЩИХ В СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИИ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

1.2.1  ДВИГАТЕЛЬ МИ–31

Используя исходные данные представленные в таблице 1, рассчитаем постоянные двигателя и его коэффициенты усиления.

Таблица 1–Исходные данные для двигателя МИ–31

Uном, В

nном, об/мин

Pном, кВт

Iя.ном, А

rя.ц., Ом

GD2, кГ×м2

110

2000

0,37

4,4

1,16

0,036

Вычислим момент инерции якоря двигателя:

.

Далее определим постоянные двигателя:

,

Вычислить индуктивность якоря Lя сложно, поэтому на практике её определяют экспериментально. Приближенно величину Lя находим по формуле:

где   b  =  0,25 ¸ 0,6 (нижнее значение принимается для компенсированных машин, верхнее –для некомпенсированных), в нашем случае принимаем b = 0,6, т.к. у двигателей серии МИ нет компенсационных обмоток.

Определим момент инерции на валу двигателя:

Чтобы найти коэффициент по управляющему воздействию, подставим численные значения найденных параметров в коэффициенты передаточной функции двигателя:

,

Коэффициент по возмущающему воздействию

И постоянные времени:

1.2.2 Электромашинный усилитель ЭМУ–12А

Используя исходные данные, представленные в таблице 2, рассчитаем постоянные электромашинного усилителя и его коэффициент усиления.

Таблица 2–Исходные данные для ЭМУ–12А

Uвых, В

Pвых, кВт

Iвых, А

Tк.з.

wу

rу, Ом

Iу ном, А

nном, об/мин

115

1,2

10,4

0,06

6,7×10-6

2900

1030

22×10-3

3000

Определяем индуктивность обмотки управления:

После чего находим постоянную времени ЭМУ:

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Курсовые работы
Размер файла:
293 Kb
Скачали:
0