Разработка локальной системы управления волновым насосом для аппарата "Искусственное сердце"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
енные желаемые ЛАЧХ и ЛФЧХ приведена на рисунках 16 и 17.
Рисунок 16 - Построение ЖЛАЧХ системы
Рисунок 17 - Построение ЖЛФЧХ системы
Из графиков (Рисунок 16 и 17) определим запасы устойчивости:
-запас по амплитуде: ?L=42дБ;
-запас по фазе: = 340.
6.2 Построение ЛАЧХ корректирующего устройства
Найдем передаточную функцию последовательного корректирующего устройства по формуле:
Получим:
С помощью математического редактора Mathcad построим ЛАЧХ корректирующего устройства по выражению . ЛАЧХ изображена на рисунке 18.
Рисунок 18 - Построение ЛАЧХ корректирующего устройства
7. СИНТЕЗ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
.1 Синтез последовательного корректирующего устройства
Передаточная функция необходимого КУ была найдена на предыдущем этапе, теперь требуется определить структурную схему КУ, его элементную базу и параметры необходимых элементов.
Для синтеза аппаратного корректирующего устройства будем применять RC-цепочки. Разделим передаточную функцию корректирующего устройства на три звена:
Схема корректирующего устройства представлена на рисунке 19.
Рисунок 19 - Схема последовательного корректирующего устройства
Рассчитаем параметры первого каскада.
Выберем емкость конденсатора первого каскада С1=20мкФ, тогда получим:
Выразим из R2, получим:
Рассчитаем параметры второго каскада.
Выберем емкость конденсатора второго каскада С2=20мкФ, тогда получим:
Выразим из R4, получим:
Рассчитаем параметры третьего каскада.
Выберем емкость конденсатора третьего каскада С3=20мкФ, тогда получим:
Выразим из С4, получим:
На рисунке 20 представлена функциональная схема с корректирующим устройством (КУ).
Рисунок 20 - Функциональная схема ЛСУ с корректирующим устройством
.2 Построение переходного процесса скорректированной системы
Приведем передаточную функцию желаемой разомкнутой системы , к z-форме. Получим:
Найдем передаточную функцию замкнутой системы:
Построим переходный процесс с помощью программы Matlab, представленный на рисунке 21.
Рисунок 21 - Переходный процесс скорректированной системы
Из графика можно определить следующие характеристики:
время регулирования: tp=0.164 c;
перерегулирование, %:
-время нарастания, с:
время достижения максимального значения, с:
Из этих характеристик видно, что параметры системы соответствуют заданным в техническом задании.
7.3 Синтез программного корректирующего устройства
Передаточная функция корректирующего устройства имеет вид:
Запишем передаточную функцию корректирующего устройства в виде z-разностных уравнений, для чего произведем замену:
И воспользуемся обратным билинейным преобразованием:
В результате получим:
Запишем в стандартной форме:
По полученному выражению записывается разностное уравнение в реальном масштабе времени, введя в числитель дополнительный сдвиг на z-1.
Приведем уравнение к виду:
Напишем программу расчета разностного уравнения на языке Assembler.
; x - входной сигнал
; y- выходной сигнал_port EQU 1lh; номер порта для чтения_port EQU 12h; номер порта для записи
Al EQU 0.0249;
А2 EQU -0.00747;
А3 EQU 0.0747;
А4 EQU -0.0249;
B1 EQU 3;EQU -2.983;EQU 0.992;, x2, x3, x4 DB 0
;выделение памяти под переменные x(k-l), x(k-2), x(k-3), x(k-4)
yl,y2, y3 DB 0
; выделение памяти под переменные y(k-l), y(k-2) , y(k-3)
; вычисляем значение выражения y(k)=Alх1+А2х2+А3х3+A4x4+
В1у1+В2у2+В3у3: ;метка начала цикла коррекцииal, x1al,Al; вычисление произведения А1х1bl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1х1 в регистре blal, x2;al, А2; вычисление произведения А2х2
add al, bl; сложение с предыдущим результатомbl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1х1+А2х2 в регистре blal, x3;al, А3; вычисление произведения А3х3al, bl; прибавление к предыдущему результатуbl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1х1+А2х2+А3х3 в регистре blal, x4;al, А4; вычисление произведения А4х4al, bl; прибавление к предыдущему результатуbl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1х1+А2х2+А3х3 А4х4 в регистре blal, y1al,Bl; вычисление произведения B1y1bl, al; сохранение результата в bl
add al, bl; сложение с предыдущим результатомbl, al; сохранение результата в blal, y2;al, B2; вычисление произведения B2y2
add al, bl; сложение с предыдущим результатомbl, al; сохранение результата в blal, y3;al, B3; вычисление произведения А3х3al, bl; прибавление к предыдущему результатуbl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем значение выражения y(k)=Alх1+А2х2+А3х3+
A4x4+ В1у1+В2у2+В3у3 в регистре blo_port, bl; вывод управляющего сигнала из bl
; подготовка данных для следующего управляющего воздействия
mov y3, y2;y2, y1;yl, blx4, x3;x3, x2;x2, x1;al, i_port;x1, al;
jmp start;