Курсовая работа: Синтез системы автоматического регулирования радиального перемещения каретки

Датчик положения

Корректи-

рующее Усилитель

устройство

Рис.16.Функциональная схема САРРП.

Устройство переключения УП в режиме перескока на вход усилителя мощности подает сигнал с устройства, формирующего импульс перескока, а в режиме регулирования – с датчика положения головки относительно каретки.

Структурная схема САРРП

Wоб (S)

Wдв (S)

Kум

Wку (S)

Kдп

gU_ум Fx

Передаточная функция датчика положения имеет вид:

W_дп (S) = k_дп

Определим передаточную функцию разомкнутой системы:

W(S) = W_дп (S) * W_дв (S) * W_об (S)

W(S) =

k₁ = 8,5

T_дв = 10^-4

T_об = 33

Синтез САР

При синтезе надо исходить из того, что объект регулирования – неизменная часть, а синтезу подлежат корректирующее устройство и регулятор – изменяемая часть системы.

Полученная выше система является неустойчивой. Поэтому необходимо произвести расчет корректирующего устройства, используя частотный метод синтеза, основанный на построении желаемой ЛАХ - L_ж (S).

При формировании желаемой ЛАХ следует учитывать следующие рекомендации:

1) Вид низкочастотной области ЛАХ определяет главным образом точность работы САР. Среднечастотная область, прилегающего к частоте среза w_ср ,определяет в основном запас устойчивости, т.е. качество переходных процессов. Высокочастотная область лишь незначительно влияет на качество процессов управления.

2) Желаемая ЛАХ в возможно большем интервале частот должна совпадать с ЛАХ исходной нескорректированной системы L . В противном случае реализация КУ может существенно усложниться.

3) В низкочастотной области наклон желаемой ЛАХ должен составлять -20×n дБ/дек, где n - порядок астатизма. Желаемая ЛАХ на частоте w =1 с^-1 должна иметь ординату 20lgk , где K - общий коэффициент усиления разомкнутой системы (если n =0, то на частоте w=0).

4) Если задана допустимая ошибка e_max при гармоническом входном воздействии

g (t ) =g _max sin w_g t ,

то желаемая ЛАХ должна располагаться выше контрольной точки A_k , имеющей на частоте w_g ординату

Процесс построения желаемой ЛАХ и корректирующего устройства в первом приближении имеет вид:

k₂ =120 => k_u = k₂ / k₁ =14.

В районе частоты среза _{c р} наклон желаемой ЛАХ выбирается равным
-20дб/дек, что позволяет обеспечить запас устойчивости. Чем больше протяженность участка с наклоном - 20 дб/дек, тем больше запас устойчивости, т.е. выше качество переходного процесса.