- •Введение
- •Система автоматического управления курсом судна Устройство и принцип работы системы
- •Структурная схема системы
- •Анализ качества системы регулирования
- •Задания к работе
- •Система автоматического управления положением механизма
- •Уравнения динамики элементов и структурная схема системы
- •Расчет параметров регулятора тока
- •Расчет параметров регуляторов скорости и положения
- •Задания к работе
- •Система регулирования уровня гравия в накопителе гидроклассификатора
- •Уравнения динамики элементов и структурная схема системы
- •Cиловой гидроцилиндр с гидроусилителем и затвором:
- •Корректирующие звенья
- •Анализ динамики системы
- •Задания
- •Система стабилизации напряжения генератора
- •Уравнения динамики элементов системы
- •Пример составления передаточных функций в системе с управлением по отклонению и возмущению
- •Задания
- •Оглавление
Задания
1. Запишите, в операторной форме, уравнения динамики (36-40) элементов системы и уравнение, устанавливающее зависимость напряжения U4 на выходе усилителя А2 от напряжений U2 и U3. Представьте структурную схему корректирующего звена на усилителе А2 согласно рис. 18, б. Выразите параметры, указанные на рис. 18, б, через параметры R6 – R8, C2, указанные на рис.17.
2. Используя результаты выполнения задания 1, составьте структурную схему системы. Укажите на ней обозначения всех входных и выходных переменных. Приведите структурную схему к виду, показанному на рис.19. Параметры ku, kn, kд, T2 выразите через параметры, входящие в уравнения динамики элементов системы.
3. Определите, согласно (44), значения параметров kn, kд корректирующего ПД – звена и, предполагая ku= T2 = 0, постройте график переходного процесса регулируемой переменной при ступенчатом изменении задающего воздействия с указанием времени переходного процесса и перерегулирования.
4. Пользуясь выражением (45), найдите диапазон значений параметра ku , в котором система устойчива. Задайте значение ku в середине допустимого диапазона и постройте статические и переходные характеристики корректирующих ПД и ПИ звеньев.
5. Получите аналитическое выражение статической характеристики H(Q) в двух случаях: kи = 0 и kи ≠ 0.
6. Студентам очного отделения предлагается провести моделирование системы и ответить на следующие вопросы:
а) соответствует ли качество регулирования, при ku= T2 = 0, теоретической оценке,
б) до какого значения можно увеличить параметр T2 без существенного снижения качества переходного процесса,
в) как повлияет ввод интегрирующего звена (kи ≠ 0) на переходный процесс, какое значение kи является оптимальным?
Ответы по вопросы подтвердите графиками переходных процессов при изменении задающего и возмущающего воздействий.
Система стабилизации напряжения генератора
Принцип работы системы поясняет рис.20. Объект управления состоит из генератора (1) и возбудителя (2), роторы которых вращаются дизелем (ДВ). Напряжение на шинах генератора Uг зависит от напряжения U2 в обмотке возбуждения (ОВВ) возбудителя, тока Iн через сопротивление нагрузки Rн и частоты вращения ω роторов возбудителя и генератора.
В системе используется принцип регулирования по отклонению (U0-Uoc) и по возмущающим воздействиям (ω, Iн). Частота вращения ω измеряется тахогенератором (ТГ). Резистор R1 введен для измерения тока нагрузки, делитель R2-R3 –для измерения напряжения генератора. Сигналы U0, Ui, Uос, Uω представляют, в определенном масштабе, значения заданного задающим устройством (ЗУ) напряжения генератора, тока нагрузки, напряжения на шинах генератора, скорости вращения дизеля соответственно. Источники этих сигналов соединены последовательно, результат их суммирования – напряжение U1, подаваемое через корректирующий элемент (КЭ)
на обмотку ОВВ. В номинальном статическом режиме работы генератора, т.е. при постоянных номинальных значениях U0, Iн, ω, на обмотки возбуждения возбудителя и генератора подаются номинальные значения напряжений U2 и U3, при этом напряжение генератора Uг равно заданному значению. Если увеличить задающее воздействие U0, увеличится напряжение U1 и, соответственно, напряжение генератора Uг. Если увеличится ток нагрузки Iн, напряжения генератора Uг и обратной связи по напряжению Uос уменьшатся, но увеличится напряжение обратной связи по току Ui . При правильном выборе параметров системы произойдет увеличение напряжения U1, полностью компенсирующее, в статическом режиме, влияние тока нагрузки на напряжение генератора.
Влияние изменения скорости вращения дизеля на напряжение генератора компенсируется (в статическом режиме) введением сигнала Uω с тахогенератора в цепь формирования напряжения U1.