- •Цель и задачи курсовой работы
- •Исходные данные
- •Составление уравнений динамики всех элементов и системы
- •Потенциометр - задатчик угла поворота
- •Потенциометр обратной связи
- •Элемент сравнения
- •Электронный усилитель мощности
- •Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением
- •Редуктор
- •Звено связи
- •Составление структурной схемы и определение передаточной функции неизменяемой части системы
- •Определение коэффициента усиления усилителя мощности. Построение логарифмических частотных характеристик нескорректированной системы и определение устойчивости системы
- •Построение желаемой амплитудно-частотной характеристики системы
- •Построение низкочастотной асимптоты желаемой лачх
- •Построение среднечастотной асимптоты желаемой лачх
- •Построение высокочастотной асимптоты желаемой лачх
- •Синтез совместно вводимых последовательного и параллельного корректирующих устройств
- •Выбор последовательного корректирующего звена
- •Выбор параллельного корректирующего устройства
- •Реализация корректирующих устройств
- •Моделирование процессов в следящей системе
- •Оптимизация процессов в следящей системе
- •Список литературы
Цель и задачи курсовой работы
Целью курсовой работы является синтез линейной непрерывной системы автоматического управления по заданным показателям качества процесса управления в установившемся и переходном режимах работы. В качестве САУ задаётся исполнительная следящая система промышленного робота, работающая в режиме идеального холостого хода. Следящая система электромеханическая с двигателем постоянного тока независимого возбуждения и потенциометрическими датчиками угла поворота. В качестве исходных данных приняты параметры системы, закон движения и показатели качества процесса управления. Основными задачами курсовой работы являются: составление структурной схемы и уравнений движения; синтез и реализация корректирующих устройств по заданным показателям качества; расчет переходных процессов для анализа качества синтезированной системы; моделирование переходных процессов на ЭВМ по структурной схеме и уравнениям состояния.
Исходные данные
- коэффициенты передачи потенциометрических датчиков;
- коэффициент передачи двигателя;
- передаточное число редуктора;
- постоянная времени электронного усилителя мощности;
- электромеханическая постоянная времени двигателя;
- электромагнитная постоянная времени двигателя;
Показатели качества:
время переходного процесса tР=1.2c;
перерегулирование =29 % .
точность, определяемая допустимой ошибкой ;
максимально допустимая скорость ;
максимально допустимое ускорение ;
введение последовательного и параллельного корректирующих устройств.
Составление уравнений динамики всех элементов и системы
Функциональная схема исполнительной следящей системы промышленного робота представлена на (рисунке 3.1).
На схеме использованы обозначения:
ДПТ – двигатель постоянного тока с независимым возбуждением;
αЗ– угол поворота потенциометра-задатчика;
U1 – управляющий сигнал;
DU – сигнал рассогласования на выходе элемента сравнения;
UУ – напряжение на выходе усилителя мощности;
αД – угол поворота вала двигателя;
αН – угол поворота вала редуктора;
U2 – напряжение обратной связи.
Рисунок 2.1 – Функциональная схема исполнительной следящей системы.
ДТП – двигатель постоянного тока с независимым возбуждением;
- угол поворота потенциометра – задатчика;
- управляющий сигнал;
- сигнал рассогласования на выходе элемента сравнения;
- напряжение на выходе усилителя мощности;
и - углы поворота вала двигателя и редуктора соответственно;
- напряжение на выходе потенциометра обратной связи.
Составление структурной схемы начинается с определения математического описания в виде передаточных функций отдельных элементов, представленных на функциональной схеме.
Элементы системы описываются следующими дифференциальными уравнениями и передаточными функциями. Вначале записываем дифференциальное уравнение звена, затем, применяя преобразование Лапласа, переходим к операторному уравнению, из которого находим передаточную функцию.