тау. ТАУ МУПЗ 28.04.21. Методические указания к практическим занятиям для студентов СанктПетербург 2021 у дк 681 011
 Скачать 0.66 Mb.
|
Практическая работа №2Определение передаточных функций и построение структурной схемы САРОсновные теоретические положенияЦель работы: закрепление знаний по разделу «Основы линейной теории САР». Формирование практических навыков по анализу функциональных схем САР и их преобразование в структурные схемы. Рассмотрим пример преобразования функциональной в структурную схему для системы стабилизации угловой скорости турбогенератора, в которой имеется местная обратная связь.  Рис. 2.1 В систему (рис. 2.1) входят следующие элементы: Т – турбина (объект управления); МП – механическая передача; ЦБМ – центробежный маятник (выполняет функции определения текущей угловой скорости , сравнения её с заданным значением и определения ошибки регулирования, которой пропорциональна величина перемещения Z муфты ЦБМ); ГУ – гидроусилитель, управляющий подачей жидкости в гидропривод ГП. Последний связан со штоком паровпускного клапана ПК, который регулирует расход пара, поступающего в турбину, вращающую генератор Г. Некоторой установившейся нагрузке генератора соответствует определенная угловая скорость турбины, положение грузов и муфты ЦМБ, штока ГП, а также величина открытия ПК. Если нагрузка уменьшится, угловая скорость турбины возрастет, грузы и муфта ЦМБ переместятся вверх , что приведет к перемещению золотника ГУ, поршень ГП пока останется неподвижным, т. к. закрыты окна ГУ. Когда окна ГУ приоткроются, начнется движение ГП вниз и ПК прикроется, уменьшив подачу пара в турбину, вследствие чего угловая скорость турбины уменьшится, возвратившись к требуемому её значению. Одновременно из-за наличия жесткой обратной связи между ГП и ГУ (рычаг, связывающий ГП, ГУ и ЦБМ) золотник ГУ переместится вниз, прикроет окна ГУ, и движение поршня ГП прекратится. Система вновь придет в некоторое установившееся состояние с новым положением штока ПК и соответствующим ему расходом пара. Таким образом, рассматриваемая система является замкнутой следящей системой, осуществляющей регулирование по отклонению. Главная обратная связь системы представлена механической передачей МП, кроме того, в системе есть местная жесткая отрицательная обратная связь, охватывающая ГП. Уравнения отдельных элементов в отклонениях от их установившихся значений имеют следующий вид: для ЦМБ:  (2.1);для ГУ и ГП с учетом местной обратной связи:  (2.2);где  (2.3);для давления (р) пара, подаваемого в турбину, с учетом работы ПК:  (2.4);для самой турбины как объекта регулирования с учетом помехи – момента нагрузки Мн  (2.5).Далее легко преобразовать эти уравнения в передаточные функции звеньев и построить структурную схему системы (рис. 2.2).  Рис. 2.2. Структурная схема системы стабилизации угловой скорости турбогенератора  (2,6).Таким образом, используя выше описанный алгоритм действий, проиллюстрированный примерами, можно из функциональной получить структурную схему системы автоматического регулирования. Последняя служит основой для выбора параметров системы (коэффициентов передачи и постоянных времени отдельных звеньев) с целью обеспечения её устойчивости и требуемых характеристик качества, что будет рассмотрено в следующих разделах. Задание на самостоятельную работу.Определить, к каким типовым звеньям относятся звенья САР. Пояснить физический смысл коэффициентов усиления и постоянных времени. Построить для каждого звена переходную характеристику. Приведите примеры аналогичных типовых звеньев |