Расчет системы автоматической стабилизации угловой скорости вращения вала двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Новосибирск - 2017

Содержание

Введение.................................................................................................................  3

1 Исходные данные...............................................................................................  4

2 Математическое описание элементов системы...............................................  6

2.1 Объект регулирования....................................................................................  6

2.2 Генератор........................................................................................................ 10

2.3 Тахогенератор................................................................................................ 10

2.4 Электронный усилитель................................................................................ 10

2.5 Корректирующее устройство (решающий блок)........................................ 11

 2.6 Передаточная функция САР по управляющему и возмущающему                       воздействию.......................................................................................................... 11

3 Статистический расчет..................................................................................... 13

3.1 Исходная система в разомкнутом состоянии.............................................  13

3.2 Исходная система в замкнутом состоянии.................................................  13

4 Анализ устойчивости исходной системы.........................................................16

4.1 Устойчивость системы по критерию Гурвица..............................................16

4.2 Устойчивость системы по критерию Найквиста..........................................16

5 Коррекция динамических свойств системы.....................................................19

5.1 Расчет параметров корректирующего устройства.......................................19

5.2 Анализ устойчивости скорректированной САР...........................................20

5.2.1 Устойчивость системы по критерию Гурвица...........................................20

5.2.2 Устойчивость системы по критерию Найквиста.......................................21

6 Показатели качества переходного процесса....................................................23

Заключение.............................................................................................................24

Список использованной литературы................................................................. 25

Введение

        В общем развитии науки и техники нашего времени автоматизация охватывает буквально все области науки и техники. Облегчая труд человека, автоматизация в то же время в сотни раз повышает производительность труда, позволяет полнее удовлетворять потребности человека и человеческого общества в целом.        Автоматические системы могут быть разомкнутыми и замкнутыми.  Рассматриваемая в контрольной работе система является  статической замкнутой системой автоматического регулирования (САР).  В статической системе ошибка регулирования не равна нулю, однако статический расчет позволяет значительно уменьшить ее значение и, следовательно, обеспечить заданные требования к точности стабилизации в установившемся режиме. Задача проекта - расчет системы стабилизации угловой скорости вращения вала двигателя постоянного тока, который обеспечивал бы требуемую точность и устойчивость процессов в системе благодаря включению корректирующего устройства.

1 Исходные данные

        Исходными данными к контрольной работе  являются:

- принципиальная схема системы ручного регулирования (СРР) угловой скорости вращения вала двигателя постоянного тока (ДПТ) независимого возбуждения (рисунок 1.1);

- параметры звеньев СРР (таблица 1.1);

- допустимая статическая ошибка стабилизации угловой скорости вращения  вала ДПТ;

- принципиальная схема замкнутой системы автоматического регулирования  (рисунок 1.2);

- параметры звеньев САР, вводимых дополнительно.

[pic 1][pic 2]

Рисунок 1.1 - Принципиальная схема СРР

На рисунке 1.1 введены следующие обозначения:

Uпу - источник питания усилителя;

Uп   - источник постоянного напряжения;

Uз   - задающее напряжение системы ручного регулирования (СРР);

Uвд - напряжение возбуждения двигателя;

Ur    - напряжение на обмотке возбуждения генератора;

Uд    - напряжение на якоре ДПТ;

ωд    - угловая скорость вращения вала двигателя;

ωr     - угловая скорость вращения вала генератора;

У1   - электронный усилитель;

ИП - измерительный прибор;

Мс   - момент статической нагрузки;