Курсовая работа: Розробка лінійних систем автоматичного управління (САУ) з цифровою корегуючою ланкою

В області низьких частот бажана ЛАЧХ будується в такий спосіб. По заданій величині коефіцієнта підсилення системи Кс=wоmах/xmax визначаємо величину  LA2=20LgKc  і відзначаємо на кресленні точку A2  c координатами   wA2=1 c-1  і  LA2 (див. рис.3). Через точку  A2  проводимо пряму лінію з нахилом  -20 дБ/дек.

Від точки  М, що обмежує область середніх частот ліворуч, проводимо пряму лінію з нахилом  -40дБ/дек  до перетинання з низькочастотною частиною бажаної ЛАЧХ.

Якщо в завданні на розробку слідкуючої системи, зазначена максимально припустима похибка спостереження  Хмах за умови,  що вхідний  сигнал може змінюватися з максимальною кутовою і з максимальним кутовим прискоренням eomax , то  для виконання цих вимог необхідно, щоб бажана ЛАЧХ не попадала у заборонену область.

Заборонена область будується в такий спосіб. Визначаємо на кресленні точку В з координатами:

 .

Від точки B вправо проводимо пряму лінію з нахилом -40 дБ/дек, а вліво - пряму лінію з нахилом -20 дБ/дек.

Якщо ЛАЧХ, побудована по заданому коефіцієнту Кс, попадає в заборонену область, то це означає, що при даному коефіцієнті Кс задана точність спостереження не може бути забезпечена і коефіцієнт Кс потрібно збільшити, (бажану ЛАЧХ зрушувати вправо), щоб бажана ЛАЧХ не попадала в заборонену область.

По виду ЛАЧХ бажаної можна записати передаточну функцію безперервної зкорегованої (бажаної) системи. Для розглянутого приклада (крива б-б-б... рис.3) передаточна функція має вид:

 . (1)

Для визначення передаточної функції бажаної системи можна скористатися програмою, що наведена в додатку 4. Програма написана мовою BASIC  і дозволяє знайти постійні часу T1, Т2, Т3  бажаної передаточної функції по показниках якості smах  і tp. При цьому передаточна функція записується у виді

. (2)

Типова бажана ЛАЧХ, по якій записана передаточна функція (2), показана на рис. 4.

Показник ступеня k визначається нахилом заданої ЛАЧХ в області високих частот.

Рис 4. Типова ЛАЧХ бажаної слідкуючої системи

Для забезпечення заданих показників якості перехідного процесу скорегована система повинна мати визначений запас стійкості по фазі.  Необхідна величина запасу сталості по фазі (q) для заданої величини максимального перерегулювання зазначена в табл.1. Після побудови бажаної ЛАЧХ потрібно розрахувати і побудувати  ЛФЧХ зкорегованої системи і визначити q .

2.5.3 Розрахунок послідовної корегуючої ланки

ЛАЧХ послідовного безперервної корегуючої ланки будується шляхом графічного вирахування з ЛАЧХ бажаної ЛАЧХ заданої частини системи ( на рис.3 - лінія с-с-с).

По виду ЛАЧХ потрібно записати передаточну функцію безперервної послідовної корегуючої ланки. Для ЛАЧХ с-с-с на рис.3 передаточна функція має вид:-

 . (2)

Коефіцієнт Ккор визначається зі співвідношення: 20lgКкор=L3 .

Цю ж передаточну функцію можна одержати, якщо бажану передаточну функцію КБ(Р) поділити на передаточну функцію заданої частини системи Кз(Р).

2.6 Моделювання слідкуючої системи з безперервною послідовною корегуючою ланкою

Для того щоб переконатися, що корекція системи проведена правильно і скорегована система має показники якості перехідного процесу не гірше заданих, потрібно провести моделювання. Рекомендується моделювати скореговану систему на ПЕОМ, використовуючи пакет Matlab simulink.

Якщо виявиться, що показники якості скорегованої системи гірше заданих, то потрібно вносити в корекцію відповідні зміни. Так, якщо перерегулювання виявилося більше заданого, то потрібно збільшувати відрізки L1 і L2. Якщо час регулювання виявилося більше заданого, потрібно збільшувати частоту зрізу бажаної ЛАЧХ.

Література

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 2001. 766 с.

2. Батоврин А.А., Дашевский П.Г. и др. Цифровые следящие системы судовой автоматики. Л.: Судостроение, 1999. 445 с.

Додаток 1

Варіанти вихідних даних для проектування слідкуючої системи

Додаток 2

Страницы: 1, 2, 3