Курсовая. 1 Описание системы терморегулирования
 Скачать 1.99 Mb.
|
|
6.3 Оценка вынужденной ошибки системы  где  - коэффициент статической ошибки, - коэффициент скоростной ошибки, - коэффициент ошибки по ускорению.Передаточная функция замкнутой системы по ошибке  .Так как система астатическая, то статическая ошибка  .Коэффициенты  и  вычислим с помощью программы MathCAD 2000 Professional. , .Тогда  .7 Повышение быстродействия системы терморегулирования 7.1 Синтез последовательного корректирующего звена Необходимо повысить быстродействие данной системы в 1,5 раза. Для этого вводим в структуру системы последовательное корректирующее звено. Таким образом, для ЛАХ желаемая частота среза  , .На рисунке 13 строим  . На оси частот отмечаем  и проводим через нее прямую с наклоном  . От частоты откладываем 0,8 декады .От частоты  наклон ЛАХ  составляет  . ЛАХ корректирующего звена  строится путем вычитания ординат ЛАХ исходной системы из ординат желаемой .Разностная ЛАХ  .При этом необходимо учесть, что будет применяться пассивное корректирующее звено и, следовательно, его статический коэффициент передачи не может быть больше единицы. Поэтому  смещается вниз таким образом, чтобы ее высокочастотный горизонтальный участок совпадал с осью  [1]. Передаточная функция корректирующего звена  .где  - коэффициент корректирующего звена, , .По графику на рисунке 13 определяем   . Тогда .7.2 Реализация корректирующего звена По виду и  из [4] выбираем реализацию пассивного корректирующего звена в виде RC-четырехполюсника, схема которого показана на рисунке 14 [4]. Рисунок 14 – Схема пассивного корректирующего звена Передаточная функция для этого электрического элемента , , , .Емкость конденсатора  мкФ задаем из ряда номинальных емкостей конденсаторов E24 [3] . Тогда МОм.Из ряда стандартных сопротивлений Е24 [3] выбираем  МОм.Тогда  МОм.Из ряда стандартных сопротивлений Е24 [3] выбираем  МОм.Следовательно,  .Передаточная функция корректирующего звена примет вид  .Поскольку коэффициент усиления корректирующего звена меньше единицы, то это звено ослабляет общее усиление системы в  раз. Чтобы компенсировать это ослабление, необходимо увеличить коэффициент усиления операционного усилителя У3 в 1,481 раз, т.е.  .Пересчитаем резисторы  : ,выберем  кОм, тогда  кОм.Из ряда стандартных сопротивлений Е24 [3] выбираем  кОм,  кОм.Таким образом, передаточная функция скорректированной системы имеет следующий вид  ,и тогда  .Логарифмическая фазовая характеристика для скорректированной системы рассчитывается по формуле,  ,или подставив значения,  .Значения для построения  приведены в таблице 9.Таблица 9
На рисунке 13 строим ЛЧХ скорректированной системы  и  , которые совпали с желаемыми характеристиками. Отсюда следует, что расчеты были выполнены верно.7.3 Проверка и оценка результатов коррекции Используя передаточную функцию замкнутой системы ,построим переходный процесс системы с улучшенным быстродействием при помощи программы MathCAD 2000 Professional.  , , .Значения функций  и  представлены в таблицах 10 и 11 соответственно.Таблица 10
…
Таблица 11
…
На рисунке 15 изображен график переходного процесса скорректированной системы. По графику можно увидеть, что система сохраняет плавный апериодический процесс, отсутствует перерегулирование. Длительность переходного процесса  с. Отсюда следует, что система после коррекции ускорилась в 1,7 раза.  Заключение В данной курсовой работе была исследована система терморегулирования. Сначала, система была исследована на устойчивость с помощью алгебраического и частотного критериев. В обоих случаях система оказалась устойчивой. А также, построили область устойчивости в плоскости параметров  и  . Точка A( ) попала в эту область. Затем построили график переходного процесса в системе путем численного решения дифференциального уравнения с помощью программы MathCAD 2000 Professional . По графику видно, что процесс плавный, апериодический, без перерегулирования. В результате получили длительность переходного процесса системы  с. В заключении, в структурную схему системы включили последовательное корректирующее звено, которое повысило быстродействие системы в 1,7 раза. Длительность переходного процесса после коррекции стала с. Библиографический список 1.Федотов А.В. Анализ систем автоматического регулирования при проектировании средств автоматизации: Учеб. пособие. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1995. – 48 с. 2.Чистяков В.С. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 320 с. 3.Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под ред. В.Н. Дулина, М.С. Жука. – М.: Энергия, 1977. – 576 с. 4. Федотов А.В. Теория автоматического управления: Конспект лекций – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 176с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
