Проектирование цифровой следящей системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматики и управления в технических

системах

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовой работе

по курсу

“Теория автоматического управления”

для студентов специальности 7.091 401

ОДЕССА – 1999

“Проектирование цифровой следящей системы”. Методические указания к курсовой работе по курсу “Теория автоматического управления” для студентов специальности 7.09401 “Системы управления и автоматика” / Сост. С.А.Бобриков, С.Т.Тихончук, А.А.Кузнецов. - Одесса:

ОПУ, 1999. 21 с.

560 IF S = 2 THEN T(3) = .8 * T(3)

570 IF S > 2 THEN T(3) = .7 * T(3)

580 X3 = LOG(1 / T(3))

590 PRINT "T(1)="; T(1); "T(2)="; T(2); "T(3)="; T(3)

600 PRINT "Cкобка в знаменателе (Т(3)*Р+1) должна возводиться в степень (n-m)"

610 PRINT "n-m="; S

620 FOR I = 1 TO M

630 K = 3 + M

640 PRINT "T("; K; ")="; T(K)

650 NEXT I

660 PRINT "Wc="; OC; "LgWc="; XC

670 PRINT "Lg(1/T1)="; X1; "Lg(1/T2)="; X2; "Lg(1/T3)="; X3

680 END

О Г Л А В Л Е Н И Е Стр.

1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. 4

2. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ . . . . . . ..5

3. ПОРЯДОК РАСЧЕТА СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ . . . . . . . . . . . .. .7

3.1. Разработка функциональной схемы. . . . . . . . . . . . . . . . .7

3.2. Выбор исполнительного двигателя. . . . . . . . . . . . . . . ….8

3.3. Выбор усилителя мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 10

3.4. Составление передаточных функций элементов

следящей системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.5. Расчет последовательного непрерывного корректи-

рующего звена методом ЛАЧХ . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. ..13

3.6. Моделирование следящей системы с непрерывным

последовательным корректирующим звеном.. . . . . . .. ..19

3.7. Определение дискретной передаточной функции

корректирующего звена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

3.8. Моделирование цифровой следящей системы. . . . . . . .. 21

3.9. Получение рекуррентного уравнения цифрового

корректирующего звена. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..22

3.10. Разработка принципиальной схемы цифровой

следящей системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

ПРИЛОЖЕНИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 24

1. Введение

Цель курсовой работы - получить навыки расчета линейных систем автоматического управления с цифровым корректирующим звеном, роль которого может выполнять микропроцессор, управляющая вычислительная машина, или любое специализированное цифровое управляющее устройство.

В соответствии с заданием необходимо разработать следящую систему, удовлетворяющую определенным техническим условиям. Система должна обеспечивать синхронное и синфазное вращение двух осей, механически не связанных между собой. Входом системы является угол поворота сельсина-датчика, а выходом - угол поворота выходного вала редуктора, механически связанного с рабочим механизмом и с ротором сельсина-приемника.

Следящие системы рассматриваемого типа широко применяются для дистанционного управления различными механизмами, а также при построении автоматических систем управления в различных отраслях промышленности.

Для обеспечения заданных показателей качества переходного процесса в систему вводится цифровое управляющее (корректирующее) звено. Расчет корректирующего звена проводится методом логарифмических частотных характеристик, разработанным для расчета непрерывных систем управления. Использование данного метода для расчета цифрового корректирующего звена основано на предположении о том, что при малом периоде квантования по времени цифровая система по своим свойствам приближается к непрерывной, а при достаточно большом числе цифровых разрядов вычислительного устройства нелинейностью, вносимой квантованием сигналов по уровню, можно пренебречь. Современный уровень развития цифровой вычислительной техники позволяет применять в управляющем вычислительном устройстве период квантования непрерывных сигналов по времени порядка 0,01-0,001с. , что обычно является вполне достаточным для обеспечения адекватности по динамическим свойствам цифровой и непрерывной систем.

190 PRINT "Введите величину макс. перерегулирования"

200 PRINT "Сигма макс.,% ="

210 INPUT SM

220 IF SM = 10 THEN C = 5: L1 = 18

230 IF SM = 15 THEN C = 4.4: L1 = 15

240 IF SM = 20 THEN C = 4: L1 = 13.5

250 IF SM = 25 THEN C = 3.6: L1 = 12

260 IF SM = 30 THEN C = 3.2: L1 = 11

270 IF SM = 35 THEN C = 3: L1 = 10.5

280 IF SM = 40 THEN C = 2.8: L1 = 10

290 PRINT "Порядок астатизма NU="

300 INPUT NU

310 PRINT "Коэффициент усиления желаемой системы Кс="

320 INPUT KC

330 PRINT "Время регулирования TR="

340 INPUT TR

350 M1 = .434

360 OC = C * 3.14 / TR

370 XC = LOG(OC) * M1

380 B = 20 * XC

390 X2 = (B - L1) / 20

400 T(2) = 1 / (10 ^ X2)

410 A = 20 * LOG(KC) * M1

420 X1 = (L1 + 40 * X2 - A) / 20

430 T(1) = 1 / (10 ^ X1)

440 X3 = (L1 + 20 * XC) / 20

450 T(3) = 1 / 10 ^ X3

460 IF NU = 1 THEN GOTO 490

470 X1 = (40 * X2 + L1 - A) / 40

480 T(1) = 1 / (10 ^ X1)

490 M = 0

510 FOR I = 1 TO N

520 IF T3(I) Ртр и выписываем его паспортные данные:

Рн - номинальная мощность (Вт);

nн - номинальная скорость вращения (об/мин);

Uн - номинальное напряжение (В);

Iн - номинальный ток якоря (А);

Rд- сопротивление цепи обмотки якоря (Ом);

Jд - момент инерции якоря (кг.м2);

д- КПД двигателя.

Затем последовательно определяем следующие величины:

номинальная угловая скорость двигателя н (с-1) -

н = nн/30 ;

номинальный момент двигателя Мн (Н.м) -

Мн = 9,55Рн/nн ;

оптимальное передаточное число редуктора iр -

Jр = 1.10-4 кг.м2 - момент инерции редуктора.

35 PRINT "R(P)=K*(T1(1)*P+1)*(T1(2)*P+1)*...*(T1(N)*P+1)"

36 PRINT "Q(P)=(T2(1)*P+1)*(T2(2)*P+1)*...*(T2(N)*P+1)"

60 PRINT "Искомая дискретная передаточная функция имеет вид:"

	Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную \| Добавить в избранное