Вход

Исследование динамических характеристик системы автоматического регулирования

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 298904
Дата создания 21 февраля 2014
Страниц 19
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 050руб.
КУПИТЬ

Описание

В данном домашнем задании рассмотрена система автоматического регулирования перепада давления топлива на дроссельном кране, выведены дифференциальные уравнения звеньев системы, построена структурная схема, определена передаточная функция САР в замкнутом и разомкнутом состояниях.
Построено D – разбиения в плоскости коэффициента к7, проведён анализ устойчивости системы по критериям Рауса – Гурвица и Михайлова.
Построены передаточные характеристики системы при трёх значениях коэффициента к7. На основании полученных данных проведена оценка качества регулирования САР.
...

Содержание



Введение
1 Назначение и принцип действия следящей САР
2 Построение структурной схемы САР
3 Определение передаточных функций САР
4 Анализ устойчивости САР
4.1 Построение D – разбиения в плоскости параметра
4.2 Оценка устойчивости САР по критериям Рауса - Гурвицы
4.3 Оценка устойчивости САР по критерию Михайлова.
Заключение
Список использованных источников

Введение

К системам автоматического регулирования (САР) авиационных двигателей предъявляются весьма жёсткие требования по статическим и динамическим характеристикам, поэтому важен выбор параметров САР, обеспечивающих заданные характеристики, и анализ влияния отдельных параметров на динамические свойства САР.

Фрагмент работы для ознакомления

Уравнения звеньев САР сводятся в систему уравнений:
- объект регулирования;
- чувствительный элемент;
- сервопоршень;
- дроссельная игла;
- баланс расходов.
Система уравнений содержит 8 переменных (δp1, δGдр, δx, z, y, m, δGдк, рН), т.е. за исключением управляющего воздействия y и возмущающих воздействий δx и δpH число переменных равно числу уравнений.
Запишем систему дифференциальных уравнений в операторной форме и преобразуем к форме, удобной для построения структурной схемы САР. В результате получаем:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
В структурном виде эти уравнения могут быть изображены следующим образом (см. рис.2):
Рисунок 2 - Составляющие структурной схемы САР
Структурная схема САР, соответствующая системе преобразованных операторных уравнений, представлена на рисунке 3. По структурной схеме легко прослеживается взаимодействие звеньев в системе регулирования. Преобразуем структурную схему САР к более простому виду, для облегчения определения передаточных функций и исследования динамических характеристик системы. При действии одного внешнего воздействия предполагаем, что второе внешнее воздействие и управляющее воздействие отсутствуют, т.е. и . Преобразованная структурная схема САР представлена на рисунке 4. САР имеет две обратные связи.
Рисунок 3 – Структурная схема САР
Рисунок 4 – Преобразованная структурная схема САР
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ САР
Для определения передаточных функций САР в разомкнутом состоянии в разомкнутой схеме условно размыкаем обратные связь (см. рис. 4) и вводим входной и выходной параметры разомкнутой системы. Передаточная функция разомкнутой САР определяется как соотношение:
.
При этом предполагается что и .
Выражение для Wраз(S) определяется следующим образом:
,
где

Тогда получаем что:
Представим выражение для Wраз(S) в виде
Wраз(S)=,
где a0 = k1k3k5(-k7) = 1,12k7;
a1 = k1(-k8) = 1
Передаточную функцию замкнутой САР (с положительной обратной связью) по возмущающему воздействию определяем следующим образом:
.
Подставляем выражение для Wос(S) в выражение Wзам(S), получаем:
Представим выражение для Wзам(S) в виде:
,
где ;
;
;
;
;
;
;
.
Собственные операторы разомкнутой и замкнутой САР имеют вид:
Dраз(S) = b0S3 + b1S2 +b2S + b3;
Dзам(S) = d0S3 + d1S2 +d2S + d3.
4 АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ САР
4.1 Построение D – разбиения в плоскости параметра k1
Построим D – разбиения в плоскости параметра k7. Решаем уравнение Dзам(S) = 0:
d0S3 + d1S2 +d2S + d3 = 0.
Подставим в данное уравнение значения всех коэффициентов и численные значения параметров САР (см. задание) и , решим его относительно k7. Получаем:
0,00768∙S3 + 0,1664∙S2 +1,456∙S + 2+1,12k7= 0;
k7= - 0,00686S3 - 0,1486S2 - 1,3S - 1,7857.
Определим действительную и мнимую составляющие частотной функции k7. Для этого проведём замену S = i, получаем:
k7(i)= (0,00686ω3 - 1,3ω)i+(0,1486ω2 - 1,7857).
Построим кривую D – разбиения в плоскости параметра k7 для положительных значений частот (см. рис. 5).
Зеркальным изображением полученной кривой относительно оси действительных значений дополняем кривую D – разбиения для отрицательных частот колебаний.
Рисунок 5 – D – разбиение в плоскости коэффициента k1:
I – область наибольшей вероятности устойчивой работы;
II, III – области неустойчивой работы САР
Кривую D – разбиения заштриховываем с левой стороны по мере возрастания частоты колебаний f. В результате плоскость коэффициента k7 разбилась на три области. Область I (см. рис. 5) – область наибольшей вероятности устойчивой работы САР (т.к. она соответствует наибольшему числу корней характеристического уравнения с отрицательной вещественной частью). Области II и III – области неустойчивой работы САР.

Список литературы

1 Гимадиев А. Г. Динамические характеристики систем автоматического регулирования: Учебное пособие. [Текст] – Куйбышев: КуАИ, 1986. – 60 с.
2 Шорин В.П. Система автоматического регулирования энергетических установок: Методическое пособие КуАИ. [Текст] - Куйбышев – 1988.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00498
© Рефератбанк, 2002 - 2024