Курсовая работа: Динамический расчет следящих систем

Тип измерителя рассогласования – сельсины.

2) Проверить наблюдаемость, управляемость и устойчивость заданной части при коэффициенте усиления усилителя .

3) Начертить структурную расчетную схему заданной части, вывести уравнения вход-выход заданной части системы.

4) Построить модальное управление по заданному времени регулирования и условию астатизма первого порядка.

5) Построить наблюдатель Калмана для заданной части системы, перейти к управлению по оценкам переменных состояния, время переходного процесса в наблюдателе положить равным .

6) Проверить устойчивость замкнутой системы, построить переходные характеристики , воспользовавшись для моделирования пакетом SIMULINKforWindowsв системе MatLAB.

7) Осуществить выбор электрической схемы усилителя мощности (по литературным источникам), построить схему управляющего устройства вместе с наблюдателем на операционных усилителях и схему всей системы.

3.ОПИСАНИЕ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ.

Рис.1. Функциональная схема проектируемой системы.

ИП-1 – измерительный преобразователь (сельсины)

ИП-2 – потенциометрический преобразователь угла поворота выходного вала

УУ – управляющее устройство

УМ – усилитель мощности

ИД – исполнительный двигатель

Ред – редуктор

Нагрузка – приводимый в движение рассматриваемой системой агрегат

В качестве измерительных преобразователей (чувствительных элементов) используются сельсины. Преобразователь угла поворота выходного вала ИП-2 берется потенциометрическим. Потенциометрические датчики обычно питаются от источника постоянного напряжения. Если измерительные преобразователи работают на переменном токе, то на их выходе включается фазочувствительный усилитель-выпрямитель, являющийся составной частью соответствующего ИП, т.е. его коэффициент передачи учтен в заданном коэффициенте передачи чувствительного элемента.

Управляющее устройство (УУ), принимает сигналы, поступающие с обоих ИП. В нем формируется напряжение, пропорциональное управляющему воздействию, которое затем подается на усилитель мощности (УМ). В курсовой работе синтезируется уравнение УУ и разрабатывается его схема на операционных усилителях.

4.УРАВНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

4.1 Измеритель рассогласования.

В данной системе используется измеритель рассогласования на сельсинах, схема которого изображена на рисунке 2.

Рис.2. Схема измерителя рассогласования на сельсинах с фазочувствительным усилителем.

Измеритель рассогласования следует считать безынерционным, так как его постоянная времени на несколько порядков меньше постоянных времени остальных звеньев.

,

,

,

Уравнение измерителя рассогласования:

, (1)

где - коэффициент передачи измерителя рассогласования.

(2)