WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Одновісний гіроскопічний стабілізатор - Курсова робота

Одновісний гіроскопічний стабілізатор - Курсова робота

Вираз для ЛФХ:

Обчисливши вираз для , маємо (табл.3.5.1):

Табл.3.5.1

0,01

0,02

0,05

0,1

0,2

0,5

1

2

5

10

20

50

100

200

500

1000

-2

-5

-12

-21

-28

-21

-7

7

24

25

17

7

4

2

0

0

3.6. Корегувальний пристрій

Отриману передаточну функцію можна реалізувати за допомогою інтегро-диференціюючого чотириполюсника, схему якого наведено на рис.3.6.1.

Рис.3.6.1

, .

Обираючи і , отримаємо , .

3.7. Перехідна характеристика

Перехідною характеристикою системи називають функцію , що описує зміну вихідної координати системи, при подачі на її вхід при нульових початкових умовах одиничної ступінчатої дії.

Розробимо та побудуємо графік перехідної характеристики.

Для виконання зворотного перетворення Лапласа нам необхідно розкласти вираз на елементарні дроби.

Звідси отримаємо:

Підставивши в цей вираз значення ; ; ; ; , отримаємо:

Тоді:

Перейдемо від зображення до оригіналу з допомогою перетворень :

Побудуємо криву перехідного процесу (рис.3.7.1)

Рис.3.7.1

З рис. 3.7.1. видно, що максимальне значення характеристики , усталене значення , перерегулювання . Час регулювання .

3.8. Похибка системи

Визначимо передаточну функцію системи за похибкою:

Знайдемо коефіцієнтипохибок , , поділивши поліном чисельника на поліном знаменика функції :

Усталена похибка при гармонічній вхідній дії має вигляд:

в нашому випадку:

Графік усталеної похибки представлений на рис. 3.8.1.

Рис.3.8.1

3.9. Моделювання

Змоделюємо реакцію системи на одиничний вхідний сигнал до корекції (рис.3.9.1, 3.9.2)та після неї (рис.3.9.3, 3.9.4) в середовищі MathLab.

Рис.3.9.1

Рис.3.9.2

Рис.3.9.3

Рис.3.9.4

При моделюванні САК до корекції виявлено, що система наближається до стійкої.

При моделюванні перехідної характеристики скорегованої САК виявлено, що система стійка, час регулювання складає , перерегулювання .

4. Аналіз дискретної САК

4.1 Визначення періоду дискретизації

Визначимо період дискретизації імпульсного елементу, в якості формувача імпульсів використаємо екстраполятор нульового порядку.

Використовуючи ЛАЧХ розімкненої системи, визначимо період дискретизації: ЛАЧХ перетинає вісь -20дБ при . Тоді за теоремою Котельникова: де циклічна частота обирається рівною . Отримаємо і період дискретизації рівний .

4.2. Передаточні функції

Досліджуємо систему, що зображена на рис.4.2.1.

Рис.4.2.1

Визначимо дискретну передаточну функцію розімкненої та замкнутої ДСАК відносно вхідної дії:

Визначимо передаточну функцію неперервної частини системи:

Для того, щоб обчислити цей вираз, необхідно розкласти вираз в квадратних дужках на елементарні дроби.

Записуючи систему рівнянь за методом невідомих коефіцієнтів і розв'язуючи її, отримаємо:

.

Тоді:

Передаточна функція замкнутої системи:

4.3. Логарифмічні псевдочастотні характеристики

Для побудови псевдочастотних характеристик зробимо заміну.

Для цього розкладемо чисельник на корені:

Контрольна точка

Табл.4.3.1

0,01

0,02

0,05

0,1

0,2

0,5

1

2

5

10

20

50

100

200

300

500

-92

-95

-101

-110

-118

-115

-110

-110

-125

-151

-186

-242

-283

-315

-340

-350

Будуємо логарифмічні псевдочастотні характеристики і за нею визначаємо, що система є стійкою (рис.4.3.1).

Система має такі запаси стійкості:

по амплітуді ;

по фазі .

4.4. Перехідна характеристика

Розрахуємо перехідну характеристику ДСАК.

- перетворення від одиничної функції буде мати вигляд ,

Тоді

Рис.4.3.1

Запишемо систему рівнянь за методом невідомих коефіцієнтів:

Підставимо у цей вираз значення

.

Тоді або

Зробивши зворотне - перетворення

Перехідна характеристика зображена на рис.4.4.1.

Рис.4.4.1

4.5. Похибка системи

Для заданого типу вхідної дії розрахуємо характеристику усталеної похибки. Для цього знайдемо передаточну функцію відносно похибки:

Для знаходження та знайдемо зображення передаточної функції дискретної САК відносно похибки за задавальною дією.

Функція усталеної похибки приймає вигляд

Побудуємо графік усталеної помилки (рис. 4.5.1).

Розрахую два перших коефіцієнти помилок за допомогою MathCad:

Рис.4.5.1

5. Висновки по роботі

В курсовій роботі досліджено курсовій роботі досліджено лінійну неперервну САК, виявлено, що її стійкість не задовольняє поставленим умовам. Для забезпечення стійкості системи синтезовано корегуючий пристрій. На базі неперервної САК синтезовано дискретну систему, де в якості імпульсного елемента взято екстраполятор нульового порядку. Обидва типи систем досліджені на стійкість, для обох систем визначений вираз для похибки при дії вхідного синусоїдального сигналу, побудовані перехідні характеристики і визначені показники якості. Аналізуючи обидві системи, можна сказати, що збільшилась швидкодія дискретної системи за рахунок якості перехідного процесу.

6. Використана література

  1. Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления и регулирования. - К, 1988.

  2. Зайцев Г. Ф., Костюк В. Й. IX Й. Чипаев. Основы автоматического управления и регулирования. -К, 1975.

  3. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. - М, 1973.

  4. Куропаткин П. В. Теория автоматического управлення. - М, 1978.

  5. Самотокін Б. Б. Лекції з теорії автоматичного керування. - Ж., 2001.

  6. Теория автоматического управления. Под ред. Нетушил А. В. - М, 1976.

  7. Теория автоматического управления. Под ред. Воронова А. А., М, 1978.

  8. Топчеев Ю. Й. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. - М, 1989.

  9. Шамриков Б. М. Основы теории цифровых систем автоматического управления. - М,1983.

  10. Иванов В. А., Ющенко А. С. Теория дискретных систем автоматического управления. -М, 1983.

  11. Довідкова система MathCAD Professional 2000.

Loading...

 
 

Цікаве