Кафедра «Транспортные и технологические системы»

Кафедра «Транспортные и технологические системы»

«К ЗАЩИТЕ»

«____»_____________2009г

 

Выбор постоянной времени тахогенератора II и коэффициента электромеханического преобразователя для обеспечения конкурентоспособности системы дроссельного регулирования скорости.

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

“Управление техническими системами”

Разработала:

Студентка гр. 5045/1 _____________________________ (А.А.Афанасьева)

 

Руководитель:

Профессор, д.т.н._________________________________ (В.С. Нагорный)

 

 

Санкт-Петербург

2011

Оглавление

Оглавление. 2

Введение. 3

1. Структурная схема электрогидравлической системы дроссельного регулирования скорости. Постановка задачи. 4

2. Структурные преобразования исходной электрогидравлической системы к одному звену с отрицательной обратной связью.. 5

3. Нахождение характеристического уравнения замкнутой системы.. 8

4. Выделение области устойчивости замкнутой системы в плоскости параметров (постоянная времени тахогенератора II), (коэффициент электромеханического преобразователя) (Д–разбиение по двум параметрам) 9

5. Определение качественных показателей системы. 15

5.1. Определение запасов устойчивости системы по амплитуде и фазе с помощью простого критерия устойчивости Найквиста. 15

5.2. Определение запасов устойчивости системы по амплитуде и фазе с помощью логарифмического критерия устойчивости Найквиста. Построение АФЧХ, АЧХ, ФЧХ разомкнутой системы и ВЧХ замкнутой системы.. 23

5.3. Определение времени переходного процесса, величины перерегулирования и показателя колебательности. 25

5.4............................... Определение коэффициентов ошибок замкнутой системы.. 30

Выводы.. 33

Список литературы.. 34

 

 

Введение

Целью курсовой работы является динамическое конструирование конкурентоспособной электрогидравлической системы дроссельного регулирования скорости.

Динамическое конструирование – это выбор динамических, электрических и других конструктивных параметров системы с позиции обеспечения требуемых динамических показателей: времени переходного процесса, величины перерегулирования, показателя колебательности, запаса устойчивости по амплитуде и по фазе, коэффициентов ошибок.

Работа состоит из двух этапов.

На первом этапе необходимо в рамках построения кривой D-разбиения выделить область устойчивости и выбрать неизвестные параметры. Для нахождения границ устойчивости необходимо использовать один из критериев устойчивости. При выполнении курсового проекта будем ориентироваться на критерий устойчивости Михайлова. Для этого необходимо построить годограф Михайлова. Для построения годографа необходимо выделить вещественную и мнимую часть характеристического комплекса. Чтобы найти характеристический комплекс, необходимо получить характеристическое уравнение замкнутой системы. Характеристическое уравнение замкнутой системы получается как сумма числителя и знаменателя передаточной функции разомкнутой системы. А чтобы получить передаточную функцию разомкнутой системы, необходимо сделать структурные преобразования исходной системы, то есть следует привести исходную замкнутую систему к одному звену с отрицательной обратной связью

На втором этапе производится оценка качества системы. При этом используются простой и логарифмический критерий Найквиста (оцениваются запасы по амплитуде и по фазе). Быстродействие системы (время переходного процесса, величина перерегулирования, показатель колебательности) оценивается по переходной характеристике (реакция системы на единичный ступенчатый сигнал). Величина установившейся ошибки оценивается по коэффициентам ошибок.

Такой подход при проектировании систем управления позволяет обеспечить их конкурентоспособность на рынке.

 

Выводы

Курсовая работа была посвящена разработке электрогидравлической системы дроссельного регулирования скорости. С помощью критерия устойчивости Михайлова была выделена область устойчивости проектируемой системы, выбраны неизвестные величины постоянной времени тахогенератора II и коэффициента электромеханического преобразователя .

Для оценки качества системы с помощью критерия устойчивости Найквиста были определены качественные показатели системы, к которым относятся запас устойчивости по амплитуде и фазе, время переходного процесса, величина перерегулирования и ошибки системы по положению и скорости. По простому критерию устойчивости Найквиста получаем запас по амплитуде 0,29, по фазе 7º50'. По логарифмическому критерию устойчивости Найквиста запас по амплитуде составляет 2,54 дБ, по фазе 6,92º. Система считается конкурентоспособной, если запас устойчивости по амплитуде > 6дБ, запас устойчивости по фазе> 45°.

Быстродействие спроектированной системы оценивается следующими показателями:

время переходного процесса t_п =180 с

величина перерегулирования

показатель колебательности

Ошибка по положению для данной электрогидравлической системы дроссельного регулирования скорости равна нулю, а ошибка по скорости равна 0,976.

Таким образом можно сделать вывод, что при выбранных значениях времени тахогенератора II и коэффициента электромеханического преобразователя .получили большую величину времени переходного процесса, небольшой запас по амплитуде и фазе, большое значение показателя колебательности, следовательно для обеспечения конкурентоспособности системы нужно выбрать из области устойчивости (см. рис. 4) другие значения данных параметров и заново произвести расчет.

Список литературы

1. Выбор параметров объектов и устройств управления механическим оборудованием с использованием ЭВМ: Метод. указания по курсовому проектированию /СПбГТУ, Сост. В.С. Нагорный, Н.Б. Культин. СПб., 1994. –36 с.

2. Теория систем автоматического регулирования; издательство “Наука”, Бесекерский В.А., Попов Е.П.

 

Кафедра «Транспортные и технологические системы»

«К ЗАЩИТЕ»

«____»_____________2009г