Курсовой проект на тему: «Расчет корректирующего устройства электромеханической системы автоматического управления» 9539

Уважаемый студент.

Данная работа выполнена качественно, с соблюдением всех требований. В свободном доступе в интернете ее нет, можно купить только у нас.

После оплаты к Вам на почту сразу придет ссылка для скачивания и кассовый чек.

Сегодня со скидкой она стоит: 800

Задать вопрос

Описание

СОДЕРЖАНИЕ

1. Лист задания

2. Проблематика САУ

3. Описание электромеханической следящей СУ

4. Анализ характеристик исходной заданной системы

5. Расчет ПФ последовательного КУ

6. Расчет времени ПП и значения установившейся ошибки

7. Расчет ошибки по возмущающему воздействию

8. Построение модели исследуемой системы

9. Заключение

10. Список использованных источников

40 стр.

Фрагмент

1. Лист задания

В рамках курсовой работы рассматривается автоматическая система сопровождения радиолокационных объектов по направлению. Схематическое изображение прототипа рассматриваемой системы приведено на рисунке 1.1.

В данном случае рассматривается задача управления азимутальным положением луча посредством некоторого условного задающего воздействия. Требуемое положение луча локатора определяется не результатом измерения направления на цель, а угловым положением ротора потенциометрического датчика 1 на входе, т.е., по сути – величиной электрического напряжения Ui. Управление лучом локатора в данной системе производится посредством вращения параболической антенны 6 в азимутальной плоскости при помощи электрического двигателя 3 через редуктор (систему связанных шестерней 4), который понижает обороты двигателя и одновременно увеличивает вращающий момент («мощность») на валу, на котором закреплена антенна.

В идеальном случае угловое положение луча антенны θо должно в точности повторять угловое положение ротора потенциометрического датчика θi. Для этого в САУ введена обратная связь. Ось вращения антенны механически связана с осью измерительного потенциометра 5 таким образом, что угловое положение оси этого потенциометра всегда совпадает с угловым положением луча антенны в азимутальной плоскости. Если напряжения, формируемые задающим потенциометром 1 и измерительным потенциометром 5, совпадают, то задача управления считается идеально решенной, поскольку θо=θi, и ошибка управления равна нулю.

При несовпадении величин θо и θi, будут различными и напряжения потенциометров Ui и Uo. Их разность ΔU=Ui-Uo усиливается при помощи усилителя 2, в котором конструктивно совмещаются дифференциальный усилитель (имеющий два входа и усиливающий разностную составляющую подаваемых на входы напряжений) и усилитель мощности, выходное напряжение которого обеспечивает вращение вала электродвигателя, и, в конечном итоге, вала, на котором закреплена антенна, в нужную сторону (направление вращения определяется знаком разности ΔU). До тех пор, пока θо≠θi, будет продолжаться вращение двигателя, причем скорость вращения будет пропорциональна ошибке. При большой разности углов, и, соответственно, напряжений Ui и Uo, на электродвигатель подается большое напряжение и его вращение будет происходить на больших оборотах, по мере приближения ошибки к нулю, скорость вращения будет снижаться.

Для проведения теоретического анализа и расчета САУ производится перейти от прототипа системы к ее функциональной и структурной схеме. Функциональная схема рассматриваемой электромеханической САУ представлена на рисунке 1.2.

Переход к структурной схеме требует задания формул для передаточных функций всех входящих в нее элементов, а затем, с учетом связей элементов между собой – к общей передаточной функции системы W(p). Структурная схема рассматриваемой САУ представлена на рисунке 1.3.

Блок ЭС (элемент сравнения) осуществляет «вычисление» величины ошибки e(t)=θi(t)–θо(t), которую, строго говоря, нельзя наблюдать в виде отдельного процесса в схеме-прототипе САУ. Тем не менее, именно ее величина важна с точки зрения эксплуатационных свойств САУ. Далее, блок, имеющий простейшую форму передаточной функции в виде константы Kчэ (ЧЭ – чувствительный элемент), отвечает за формирование процесса, соответствующего разности напряжений с двух потенциометров – задающего и измерительного, т.е., Uчэ=ΔU. Коэффициент Kчэ имеет размерность [В/рад]. Напряжение ΔU=Uчэ усиливается при помощи дифференциального усилителя, который, совместно с усилителем мощности обеспечивает увеличение напряжения ΔU в Ку раз. Однако формула для передаточной функции усилителя имеет в знаменателе компонент вида (1+Tуp) ­ , и соответствует передаточной функции одного из типовых динамических звеньев автоматики – апериодическому звену 1-го порядка (АР-1). Далее, любой электрический двигатель также адекватно описывается передаточной функцией звена АР-1, со своими параметрами Kдв и Тдв, причем Тдв уже включает приведенную к валу двигателя инерционность нагрузки. Редуктор понижает угловую скорость вращения двигателя в Кред раз (Кред – его передаточное число). С точки зрения математической модели для данной САУ редуктор должен быть представлен моделью интегрирующего звена и соответствующей ему передаточной функцией . Это обусловлено тем, что выходной параметр, представляющий интерес с точки зрения функционирования данной системы – это угол положения луча локатора по азимуту, а не скорость его изменения во времени, которую на самом деле практически реализует редуктор в процессе работы САУ. Операция интегрирования, связывающая угловую скорость вращения вала двигателя (и редуктора) с выходным параметром системы – углом азимута луча антенны – принципиально важна для корректности последующих расчетов.

При необходимости выполняется расчет и проектирование дополнительного устройства – корректирующего, которое, будучи включено в состав исходной системы, обеспечит все необходимые показатели качества системы управления.

С практической точки зрения удобнее всего использовать последовательное КУ, поскольку не требуются ни дополнительные сумматоры, ни технические ухищрения, необходимые для реализации местных обратных связей.

Таблица 1.1 ­ Исходные данные на курсовое проектирование

, В/рад , рад/с/В , с , с , град , град/с , град/с2 , 1/с , В
13 25 104 8 10-4 1,0 0,05 1,40 0,2 4 2,0 0,2 20

Задать вопрос