Двухкоординантное сканирующее устройство

1.Техническое задание
2. Разработка математической модели
2.1. Расчёт массы и момента инерции объекта управления
3. Выбор двигателя
3.1. Расчёт требуемой мощности
4. Синтез регулятора
4.1. Структурная схема и характеристики нескорректированной системы
4.2. Синтез корректирующего звена
5. Выводы
6. Список использованной литературы

В то же время, система устойчива.
4.2. Синтез корректирующего звена
Во-первых, учитывая, что коэффициента усиления прямого тракта не хватает, необходимо его увеличить засчёт коэффициента усиления электронного усилителя.
С другой стороны, после добавления коэффициента усиления система станет неустойчивой, и поэтому необходима коррекция.
Скорректируем систему следующим образом: добавим последовательное корректирующее звено вида и увеличим коэффициент усиления системы (коэффициент усиления электронного усилителя), для обеспечения достаточного быстродействия системы и её устойчивости (ЛАХ должна пересекать уровень 0Дб с наклоном -20Дб/дек).
Корректирующее звено будет иметь следующий вид:
.
Модель скорректированной системы (рис. 5):
Рис. 5
В модели: Transfer Fcn – передаточная функция системы; Transfer Fcn1 – корректирующее звено; In1 и Out1 – вход и выход системы, необходимые для линеаризации модели при помощи Control Design Toolbox, для последующего анализа и построения ЛАХ, ЛФЧХ и переходных процессов; Step – единичное входное воздействие, необходимое для моделирования переходного процесса при заданном входном воздействии; Gain – коэффициент усиления электронного усилителя; Scope – для построения графиков выходного воздействия; Integrator – для получения из скорости координаты; блок суммирования необходим для замыкания системы по координате (для заведения обратной связи).
После коррекции ЛАХ и ЛФЧХ системы будут выглядеть следующим образом (рис. 6):
Рис. 6
Из рисунка видно, что ЛАХ пересекает уровень 0Дб с наклоном -20Дб/дек, следовательно система устойчива.
Реакция на единичное воздействие (рис. 7):
Рис. 7
Из рисунка видно, что перерегулирование меньше заданного (<20%).
Построим график отработки входного воздействия (поворот на угол 1,05рад):
Рис. 8
Таким образом, система отвечает всем заданным параметрам.
5. Выводы
В работе было спроектировано двухкоординатное сканирующее устройство на базе ДПТ НВ, удовлетворяющее заданным параметрам: поворот на угол 1,05 рад за 0,15с с перерегулированием 20%.
Были решены задачи: составлена математическую модель объекта и привода, синтезирован регулятор, разработана конструкция сканирующего устройства.
6. Список использованной литературы
Бесекерский Б.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М., "Наука", 1972.
Д.В.Васильев.В.Г. Чуич.Системы автоматического управления.»Высшая школа»,1967.418с.
Справочник по электрическим машинам.: В2 т. Т.2/Под общ. ред. И.П.Копылова, Б.К.Клюкова.-М.: Энергоатомиздат,1989-688с.:ил.
15