Анализ и синтез автоматической системы регулирования электропривода углового перемещения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Факультет информационных технологий и робототехники
Кафедра Робототехнические системы
Пояснительная записка к курсовой работе на тему:
Анализ и синтез автоматической системы регулирования электропривода углового перемещения
по дисциплине Теория автоматического управления
Исполнитель: Шилкин А.П.
Студент гр. 107718
Руководитель: Кулаков А.А. Доцент кафедры РТС
Минск 2011
Оглавление
ЗАДАНИЕ
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ
. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
.1 Постановка задачи синтеза АСР
.2 Постановка задачи анализа АСР
. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕТОДАМИ МОДАЛЬНОГО И СИММЕТРИЧНОГО ОПТИМУМА
.1 Основные положения синтеза систем методом модального оптимума
.1.1 Критерий оптимизации
.1.2 Вывод условий оптимизации
.1.3 Вывод формул для расчета параметров настройки регуляторов в соответствии с методом модального оптимума
.2 Основные положения синтеза систем методом симметричного оптимума
.2.1 Критерий оптимизации
.2.2 Вывод условий оптимизации
.2.3 Вывод формул для расчета параметров настройки регуляторов в соответствии с методом симметричного оптимума
. ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ
.1 Построение переходных характеристик объекта регулирования по основной (угол поворота вала редуктора) и вспомогательным регулируемым величинам (скорость вращения вала и ток якоря электродвигателя)
.2 Построение амплитудной и амплитудно-фазовой частотных характеристик объекта регулирования по основной регулируемой величине
. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСКОРРЕКТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
.1 Анализ устойчивости системы
.1.1 Анализ устойчивости с использованием алгебраического критерия устойчивости
.1.3 Определение запасов устойчивости системы по модулю и по фазе
.2 Анализ результатов исследования устойчивости
.3 Построение амплитудной частотной характеристики замкнутой нескорректированной системы
.4 Построение переходных процессов в замкнутой нескорректированной системе по основной и вспомогательным регулируемым величинам при отработке задающего воздействия
. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА
.1 Синтез контура регулирования тока
.1.1 Расчетная модель объекта в контуре тока
.1.2 Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора тока
.1.3 Вывод эквивалентной передаточной функции контура тока
.1.4 Построение переходных процессов в контуре тока и эквивалентном контуре тока при отработке задающего воздействия
.1.5 Определение прямых показателей качества переходных процессов
.2 Синтез контура скорости
.2.1 Расчетная модель объекта в контуре скорости без учета внутренней обратной связи
.2.2 Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора скорости
.2.3 Вывод эквивалентной передаточной функции контура скорости
.2.4 Построение переходных процессов в контуре скорости без учета внутренней обратной связи, с учетом внутренней обратной связи и эквивалентном контуре при отработке задающего воздействия
.2.5 Определение прямых показателей качества переходных процессов
.3 Синтез контура положения (угловое перемещение)
.3.1 Расчетная модель объекта в контуре положения
.3.2 Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора положения
.3.3 Построение переходных процессов в синтезированной системе углового перемещения при отработке задающего и возмущающего воздействий
. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КАЧЕСТВА СИНТЕЗИРОВАННОЙ И НЕСКОРРЕКТИРОВАННОЙ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ЛИТЕРАТУРА
ЗАДАНИЕ
Объект регулирования - электропривод постоянного тока с независимым возбуждением, питаемый от вентильного преобразователя напряжения.
. Передаточные функции элементов объекта управления
Управляющее воздействие U(t) на входе электродвигателя формируется с помощью усилителя У и вентильного преобразователя П. Электропривод включает: электродвигатель М и редуктор Р.
Редуктор обеспечивает преобразование частоты вращения вала двигателя в угол поворота.
При синтезе автоматической системы регулирования углового положения усилитель и вентильный преобразователь можно отнести к объекту регулирования. С учетом этого функциональная схема обобщенного объекта регулирования принимает вид, приведенный на рис. 1.
Рис. 1 Функциональная схема обобщенного объекта управления
Математическая модель обобщенного объекта управления может быть представлена структурной схемой приведенной на рис. 2.
Рис. 2 Структурная схема обобщенного объекта управления
Здесь: Wэ(p), Wм(p) и Wрд(p) - передаточные функции электрической и механической частей электродвигателя и редуктора соответственно;
Wуп(p) - передаточная функция усилителя и вентильного преобразователя;
?(t) - угловое перемещение выходного вала редуктора (основная регулируемая величина);
?(t) - скорость вращения вала двигателя (вспомогательная регулируемая величина);
І(t) - ток якоря двигателя (вспомогательная регулируемая величина);
F (t) - возмущаю