Схематический чертеж фигуры

Курсовая работа по ОТУ

Расчет параметров системы управления, осуществляющей автоматическое слежение за объектом, перемещающимся в пространстве и излучающим электромагнитные волны.

Выполнил:

студент группы ПО-01

Дудко Иван Юрьевич

Проверил:

профессор

Тяжев Анатолий Иванович

г. Самара, 2003

Задание.

Рассчитать параметры системы управления, осуществляющей автоматическое слежение за объектом, перемещающимся в пространстве и излучающим электромагнитные волны.

РПУ – радиоприемное устройство,

УР – угловой различитель,

КЗ1 – корректирующее звено 1,

УМ – усилитель мощности,

ЭД – электродвигатель,

А – антенна,

МОС – местная обратная связь.

Необходимо определить тип и параметры корректирующего звена КЗ1 и местной обратной связи МОС, обеспечивающих качественные показатели системы, численные значения которых определяются предпоследней и последней цифрами зачетной книжки студента.

Исходные данные для расчета:

1. Полоса пропускания замкнутой системы:

2. Показатель колебательности системы:

3. Допустимые ошибки слежения системы:

а) ошибка по положению:

б) ошибка по скорости:

в) ошибка по ускорению:

4. Параметры исходной части:

, , , .

Решение.

(все расчеты выполнены в системе MathCad)

1. Передаточная функция исходной части разомкнутой системы (без учета КЗ1 и МОС) определяется по формуле:

Так как в исходную часть системы входит 4 инерционных звена и интегратор (в данном случае электродвигатель), а гарантированно устойчивой является замкнутая система только при двух инерционных звеньях, поэтому понадобится как минимум два корректирующих звена. Для упрощения расчетов возьмем корректирующие звенья с одинаковыми параметрами, тогда передаточная функция этих звеньев будет описываться выражением:

, если , то это КЗ с отставанием по фазе, если , то это КЗ с опережением по фазе.

, где .

Коэффициенты ошибок по положению, скорости, и ускорению:

Порядок астатизма для нашей системы .

Для :

, в состав КЗ1 нужно включить усилитель с коэффициентом .

Из выражения для имеем следующее:

, , , .

, надо взять КЗ с отставанием по фазе.

1 – ЛАЧХ интегратора,

2 – ЛАЧХ одного корректирующего звена (от 0 до наклон ),

3 – ЛАЧХ двух корректирующих звеньев (от 0 до наклон ),

4 – ЛАЧХ системы (от 0 до наклон , от до наклон ,

от до наклон ).

Второе соотношение между T₁ и T₂ найдем из ЛАЧХ разомкнутой системы. Для этого сначала определим частоту среза:

, то .

В нашем случае , значит

, (1)

, (2)

, (3)

Подставим в (2) значения из (1) и (3) и получим:

, , ,

Первое КЗ включим после углового различителя по схеме:

. Возьмем , тогда

Такого номинала нет, поэтому возьмем .

Возьмем , тогда

Такого номинала нет, поэтому возьмем .

Второе КЗ включим по схеме местной обратной связи, это повышает стабильность параметров, охваченных такой связью звеньев.

При .

Передаточную функцию W₀ реализуем последовательным соединением тахогенератора с дифференцирующей цепью и усилителя с коэффициентом усиления .

, зададимся .

Такого номинала нет, поэтому возьмем

Фактические запасы устойчивости системы определяется по действительным ЛАЧХ и ЛФЧХ графоаналитическим методом:

ЛАЧХ системы ЛФЧХ системы

Определим по ЛАЧХ частоту среза:

Определим по ЛФЧХ критическую частоту:

Определим запас устойчивости по усилению:

Определим запас устойчивости по фазе:

Определим фактический показатель колебательности системы:

Используя билинейное z-преобразование, рассчитаем системные функции цифровых прототипов МОС и КЗ и составим их структурные схемы для реализации на ЭВМ.

, , .