Разделы сайта

Анализ и синтез систем автоматического регулирования

Цель настоящей работы - выбор и обоснование типов регуляторов положения, скорости и тока, а также расчет параметров настройки этих регуляторов. Для синтеза автоматической системы будем использовать метод поконтурной оптимизации с использованием методов модального и симметричного оптимума.

При функциональном проектировании автоматических систем чаще всего применяют методы теории автоматического управления. Автоматическая система состоит из ряда технических устройств, обладающих определенными функциональными и динамическими свойствами. Для их описания и изучения автоматическую систему представляют некоторой совокупностью элементов, наделенных соответствующими свойствами.

Реальные технические объекты описываются нелинейными дифференциальными и алгебраическими уравнениями. Но поскольку на начальной ступени проектирования решают задачи предварительной оценки технических решений и прогнозирования, то для этих целей вполне обоснованно можно применять сравнительно простые математические модели. В этой связи нелинейные уравнения математической модели подвергают линеаризации.

Описание автоматических систем существенно упрощается при использовании методов операционного исчисления. Используя преобразование Лапласа, линейное дифференциальное уравнение приводят к алгебраическому уравнению с комплексными переменными.

В настоящей работе в качестве объекта регулирования рассматривается электромеханический привод (рис.1). Назначение привода - осуществление поворота выходного вала на некоторый заданный угол .

Рис.1. Упрощенная функциональная схема электропривода.

Рис.2. Функциональная схема обобщенного ОУ

При проектировании будем рассматривать математическую линеаризованную модель объекта. Каждому звену объекта поставим в соответствие передаточную функцию W (p), полученную из переходной функции y (t) звена.

Рис.3. Структурная схема объекта регулирования.

Таким образом, исходным данным к работе является структурная схема системы (рис.3.) со следующими известными передаточными функциями:

Wп =KП - передаточная функция преобразователя;

- передаточная функция электрической части двигателя;

- передаточная функция механической части двигателя;

- передаточная функция редуктора;

Wдп =Кдп - передаточная функция датчика положения;

Wдт= Кдт - передаточная функция датчика тока;

- передаточная функция датчика скорости.

Основной регулируемой величиной в системе является угол поворота выходного вала привода t). Вспомогательные регулируемые величины: угловая скорость вращения вала двигателя wt) и ток в обмотке якоря I (t).

Самое читаемое:

Следящий электропривод
Автоматизация процессов управления различными объектами связана с широким использованием следящих приводов. Следящие приводы нашли применение во многих областях техники: в системах управления станками, в системах управления манипуляторами, в моделирующих стендах, в системах управления объектами вооружения и т. д. Следящий электро ...