Анализ и синтез автоматической системы регулирования электропривода углового перемещения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
щее воздействие.
Передаточные функции Wэ(p), Wм(p) и Wрд(p) имеют следующий вид:
Исходные данные:
№ вар.КпТпКэТэТмКрдКдпКдтКдсТдс255,10,088,20,0980,480,0045,826,120,0230,054
где Кэ и Тэ - коэффициент усиления и электромагнитная постоянная времени якоря двигателя соответственно;
Тм - электромеханическая постоянная времени якоря двигателя;
Кр - коэффициент передачи редуктора.
Передаточная функция усилителя и вентильного преобразователя:
где Кп - произведение коэффициентов усиления усилителя и преобразователя,
Тп - постоянная времени вентильного преобразователя.
Структурная схема синтезируемой АСР углового перемещения звена промышленного робота представлена следующей структурной схемой приведенной на рис.3.
Рис.3. Структурная схема АСР углового перемещения
Здесь Wрп(p), Wрс(р) и Wрт(р) - искомые передаточные функции регуляторов положения, скорости и тока соответственно.
Передаточные функции датчиков имеют следующий вид:
АННОТАЦИЯ
Система автоматического управления электроприводом состоит из объекта управления и регулятора. Объект регулирования - электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением, питаемый от вентильного преобразователя напряжения. Цель настоящей работы - выбор и обоснование типов регуляторов положения, скорости и тока, а также расчет параметров настройки этих регуляторов. Для синтеза автоматической системы будем использовать метод поконтурной оптимизации с использованием методов модального и симметричного оптимума.
Моделирование системы управления и объекта управления осуществляется при помощи пакета Simulink MatLab.
ВВЕДЕНИЕ
Современная теория автоматического регулирования является основной частью теории управления. Система автоматического регулирования состоит из регулируемого объекта и элементов управления, которые воздействуют на объект при изменении одной или нескольких регулируемых переменных. Под влиянием входных сигналов (управления или возмущения), изменяются регулируемые переменные. Цель же регулирования заключается в формировании таких законов, при которых выходные регулируемые переменные мало отличались бы от требуемых значений. Решение данной задачи во многих случаях осложняется наличием случайных возмущений (помех). При этом необходимо выбирать такой закон регулирования, при котором сигналы управления проходили бы через систему с малыми искажениями, а сигналы шума практически не пропускались.
Теория автоматического регулирования прошла значительный путь своего развития. На начальном этапе были созданы методы анализа устойчивости, качества и точности регулирования непрерывных линейных систем. Затем получили развитие методы анализа дискретных и дискретно-непрерывных систем.
Опираясь на существующие методы теории связи и теории колебаний, ТАУ создала собственные методы анализа и синтеза автоматических систем управления.
Современные тенденции в автоматизации технических систем и технологических процессов характеризуются широким применением ЭВМ для управления, созданием машин и оборудования со встроенными микропроцессорными средствами, обеспечивающими управление, информацию, защиту и диагностику.
1. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
автоматический регулирование синтез электропривод
1.1 Постановка задачи синтеза АСР
К задачам синтеза систем регулирования приходится подходить с различных точек зрения. Это объясняется многообразием требований, предъявляемых к системам. Некоторые из этих требований:
-точность при постоянном воздействии;
-вид переходного процесса при отработке задающих и/или возмущающих воздействиях;
-полоса пропускания.
Основную задачу синтеза систем регулирования составляет определение структуры системы и ее параметров на основе требований к качеству процессов регулирования. Синтез - это лишь один из этапов в проектировании систем регулирования. Синтезу предшествуют следующие работы:
.Исследование объекта регулирования с целью определения его динамических свойств и условий использования.
2.Составление требований к качеству регулирования.
.Выбор основных элементов системы (датчиков регулируемых величин, элементов сравнения, усилителей и исполнительных устройств), а также определение их динамических свойств.
После синтеза, т.е. отыскания структуры и параметров регулятора, выполняются следующие этапы проектирования:
.Выбор технических средств реализации системы регулирования.
2.Энергетический и конструктивный расчет.
.Согласование характеристик и т.д.
В настоящее время ТАУ разработала большое число методов синтеза на основе требований к качеству процесса регулирования. При синтезе непрерывных систем регулирования, как правило, основа ее структуры уже задана. В этом случае характерны два варианта постановки задачи синтеза:
.Допускается только выбор некоторых параметров системы, в частности, коэффициентов усиления регулятора и постоянной времени корректирующих устройств. Такой синтез называется параметрическим. Этот вариант синтеза характерен для уже действующих систем регулирования.
2.Допускается уточнение структуры системы, а именно, выбор местных обратных связей, выбор элементов, обеспечивающих астатизм системы, выб