Расчет системы управления автоматизированным электроприводом. Синтез системы подчиненного регулирования

Министерство образования

Российской Федерации

Уральский государственный технический университет

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теория автоматического управления» для студентов всех форм обучения специальности 1804 – Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов и для студентов, обучающихся по направлению 5513 – Электротехника, электромеханика и электротехнология.

Екатеринбург 2001

УДК 681-5

Составитель

Научный редактор доц. канд. техн. наук

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теория автоматического управления» / .

Екатеринбург: УГТУ, 1996. 20 с.

Приводятся рекомендации по выполнению курсовой работы по теории автоматического управления. Рассматриваются правила оформления.

Библиогр.: 34 назв. Рис. 7. Прил. I.

Подготовлено кафедрой «Автоматизация технологических процессов и систем».

Ó Уральский государственный технический университет, 1996

1. ЦЕЛЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Выполнение курсового проекта предусматривает углубление и закрепление студентами основных сведений из теории автоматического управления путем самостоятельного (под руководством преподавателя) решения основных вопросов проектирования систем автоматического управления промышленными электроприводами.

2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Задание на курсовой проект выдается руководителем проектирования индивидуально каждому студенту. В виде исключения нескольким студентам может быть предложена одна тема, имеющая комплексный характер.

В задании на курсовой проект, как правило, предусматривается разработка и расчет системы управления типовым промышленным электроприводом. В некоторых случаях студентам могут быть предложены работы, имеющие характер теоретического или экспериментального исследования.

3. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка должна включать следующие разделы:

Реферат

1. Введение.
2. Заданные показатели качества.
3. Линеаризация нелинейностей.
4. Структурная схема заданной части САУ.
5. Расчет параметров заданной части САУ.
6. Синтез системы подчиненного регулирования.
7. Анализ системы подчиненного регулирования.
8. Синтез регулятора скорости методом ЛАЧХ.
9. Анализ синтезированной САУ.

10. Конструктивный расчет одного варианта аналогового регулятора скорости.

11. Синтез цифрового регулятора скорости.

12. Анализ САУ с цифровым регулятором.

13. Заключение.

Библиографический список.

Графическая часть курсового проекта должна выполняться в объеме, достаточном для пояснения всех разделов проекта, и включает следующие разделы:

1. Принципиальные и структурные схемы.
2. Графики, поясняющие исследования устойчивости и синтез корректирующих устройств (регуляторов).
3. Графики переходных процессов.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Реферат

В реферате кратко излагаются основные сведения о выполненной работе.

4.1 Введение

В данном разделе описываются задачи, которые необходимо решать при выполнении курсового проекта.

4.2 Исходные данные

Задание на проектирование включает:

-  принципиальную схему заданной части;

-  тип двигателя и параметры заданной части;

-  показатели качества, которые должна обеспечивать синтезируемая САУ;

-  параметры помехи.

В качестве показателей качества, которые должна обеспечивать САУ, задаются:

-  порядок астатизма;

-  время регулирования;

-  запасы устойчивости.

Требуемый порядок астатизма равен 2 или 1. В последнем случае задается также допустимое значение относительной установившейся ошибки отработки возмущающего воздействия.

Для оценки помехозащищенности и фильтрующих свойств синтезируемой САУ задается приведенная ко входу помеха, состоящая из двух гармоник.

4.3 Линеаризация нелинейностей

В заданной части нелинейные характеристики имеют генераторы постоянного тока и тиристорные преобразователи. Формирование ЭДС генератора упрощенно можно представить в виде структурной схемы, приведенной на рис. 1. Здесь  - параметры цепи возбуждения; НЭ – нелинейное звено, описывающее кривую намагничивания; С – конструктивный коэффициент; w – угловая скорость вращения вала генератора.

Для мощных генераторов постоянная времени обмотки возбуждения  ( - индуктивность обмотки) должна быть увеличена на величину , учитывающую влияние вихревых токов. Обычно .

При насыщении магнитной цепи индуктивность  изменяется, что характеризует нелинейный характер цепи возбуждения.

Полагая, что w=const, устанавливаем, что нелинейность характеристики генератора определяется нелинейным характером изменения  и нелинейностью кривой намагничивания.