Курсовая работа по ТАУ Файзуллин А.А.. Пкгк. 191

• Название: Пкгк. 191
• Дата: 17.06.2020
• Размер: 234.15 Kb.
• Имя файла: Курсовая работа по ТАУ Файзуллин А.А..docx
• Тип: Документы; #130908
• страница: 1 из 4

Оглавление

Введение 4

ПКГК.1912002.ОПД05-01.ЛРТО 4

1.Принципиальная схема САУ 6

2. Воздействия, элементы и функциональная схема САУ 7

3. Краткое описание режима работы и принципа построения САУ 9

4.1. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения 11

4.2. Генератор постоянного тока 13

4.3. Магнитный усилитель 14

4.4. Тахогенератор 15

4.5. Потенциометр 15

5. Структурная схема и передаточные функции САУ 16

6. Устойчивость САУ и Д-разбиение в плоскости одного параметра 18

6.1 Критерий устойчивости Раусcа 18

7. Качество САУ в статических и динамических режимах 22

Заключение 28

Список использованной литературы 29

Введение

Теория автоматического управления (ТАУ) является отраслью науки, в которой рассматриваются проблемы построения систем автоматического управления (САУ) техническими объектами вне зависимости от их физической природы (механическими, электромеханическими, тепловыми, химико-технологическими и др.)[1].

Основной задачей автоматического управления является поддержание определенного закона изменения одной или нескольких физических величин, характеризующих процессы, протекающие в объекте управления, без непосредственного участия человека. Эти величины называются управляемыми величинами. Если в качестве объекта управления рассматривается хлебопекарная печь, то управляемой величиной будет температура, которая должна изменяться по заданной программе в соответствии с требованиями технологического процесса [2].

Современные технологические объекты и производственные процессы на горных предприятиях характеризуется непрерывным ростом скоростей, размеров и мощностей машин и агрегатов, усилением и усложнением взаимной связи между ними. Для эффективного управления технологическим оборудованием горных предприятий необходимо воспринимать, запоминать и перерабатывать с высокой скоростью и точностью такое количество информации, что человек не в состоянии справиться с этой задачей без применения специальных методов и устройств. Область современной науки и техники, осуществляющие управление производственным процессом и машинами без непосредственного участия человека, называется автоматикой. Совокупность связанных между собой управляемых объектов и управляющего устройства называется системой автоматики, или автоматической системой управления [3].

При изучении процессов управления в ТАУ абстрагируются от физических и конструктивных особенностей систем и вместо реальных систем рассматривают их адекватные математические модели, поэтому основным методом исследования в ТАУ является математическое моделирование [4]

На базе теории автоматического управления изучаются процессы, происходящие как в переходном, так и в установившемся режиме, и предлагаются пути построения автоматических устройств, реализующих алгоритмы управления, чтобы удовлетворить условиям устойчивости и качества процессов управления.

1.Принципиальная схема САУ

Принципиальная схема САУ приведена на рисунке 1, на которой видно, что она предназначена для автоматической стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока независимого возбуждения.



Рисунок 1 - Принципиальная схема САУ скоростью вращения двигателя постоянного тока

Д - двигатель постоянного тока с обмотками независимого возбуждения ОВД;

Г - генератор постоянного тока с обмотками возбуждения ОВГ

Т - тахогенератор;

П – потенциометр.

2. Воздействия, элементы и функциональная схема САУ

САУ любой сложности состоит из объекта управления и одного или нескольких контуров управления, каждый из которых имеет в своем составе физические элементы, выполняющие определенные функции: измерения, преобразования, усиления сигналов, выработки определенных законов управления или регулирования, осуществления силовых воздействий с целью изменения состояния объекта, осуществления обратных связей и т.д.

Воздействия в САУ бывают внешние и внутренние. САУ любой сложности и физической природы можно представить в виде совокупности различных функциональных элементов и соответствующих прямых и обратных связей, т.е. функциональной схемы. Функциональная схема исследуемой САУ приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Функциональная схема САУ

U_З - напряжение задания;

U_Т - напряжение, пропорциональное частоте вращения двигателя;

∆U - напряжение рассогласования(статическая ошибка регулирования);

U_М - выходное напряжение магнитного усилителя;

U_Г - выходное напряжение генератора;

U_П - напряжение, пропорциональное напряжение генератора;

Х_P - частота вращения двигателя ;

f - частота вращения двигателя.

Объектом управления в данной схеме является двигатель постоянного тока с независимой обмоткой возбуждения. Автоматическое управляющее устройство состоит из трех преобразовательных элементов ОУ1, ОУ2, ОУ3. Генератор с магнитным усилителем является исполнительным элементом. Местная жесткая обратная связь состоит из потенциометра и обмотки управления ОУ3. Главная обратная связь состоит из тахогенератора, который в свою очередь является измерительно-преобразовательным элементом, и обмотки управления ОУ2. Обмотка управления ОУ1 в данной схеме является заданием.

Внешним возмущающим воздействием на объект управления является момент сопротивления на валу двигателя Мс. Ошибкой регулирования ∆U в данной САУ является разность между напряжением задания Uз и напряжением, пропорциональное частоте вращения на двигателя Uт, измеренной тахогенератором.