Курсовая работа: Исследование системы управления двигателем постоянного тока с широтно-импульсным регулированием

Содержание
Задание на курсовую работу…………………………………………………… 3
Цели работы……………………………………………………………………... 3
Задачи……………………………………………………………………………. 3

• Теоретические сведения……………………………………………………... 4
  • Передаточная функция……………………………………………………… 4
  • Основные показатели качества САУ………………………………………. 5
  • Классификация САУ………………………………………………………... 6
  • Реализация модели СУ ДПТ средствами пакета Simulink……………….. 8
• Исследование двигателя постоянного тока…………………………………10
  • Передаточная функция ДПТ……………………………………………… 10
  • САУ ДПТ с обратной связью……………………………………………….11
  • САУ ДПТ с обратной связью и ШИМ преобразователем………………...13
  • САУ ДПТ с обратной связью и цифровым регулятором …………………15

Заключение……………………………………………………………………… 16
Список литературы………………………………………………………………17













Задание на курсовую работу
Вариант

Цели работы

• Освоение методов анализа двигателя постоянного тока с помощью среды Matlab/Simulink;

2. Изучение особенностей функционирования широтно-импульсного преобразователя (ШИМ), механических характеристик и переходных процессов двигателя постоянного тока при импульсном регулировании частоты вращения;
3. Изучение особенностей функционирования цифровых регуляторов.

Задачи

• Построить передаточную функцию (ПФ) двигателя постоянного тока (ДПТ);

2. Построить систему автоматического управления (САУ) ДПТ с обратной связью по угловой скорости и использованием нелинейных элементов;

• Построить САУ ДПТ с обратной связью и ШИМ преобразователем;
• Построить САУ ДПТ с обратной связью и цифровым регулятором.

• Теоретические сведения

1.1 Передаточная функция
Понятие передаточной функции является очень важной кате­горией в теории автоматического управления и регулирования. Переда­точная функция является своего рода математической моделью САУ, т.к. полностью характеризует динамические свойства системы.
Под передаточной функцией элемента или системы понимают от­ношение операторного (лапласового) изображения соответствующей вы­ходной величины к операторному изображению входной величины.
При этом также считают, что элемент или система находились при ну­левых начальных условиях, т.е. элемент или система находились в уста­новившемся состоянии, т.е. в состоянии покоя.
Следовательно, передаточная функция определяется в виде отношения
(1)
Для системы, описываемой операторным уравнением (1), переда­точная функция будет иметь следующий вид:
(2)
Следовательно, передаточная функция W(p) равна отношению двух полиномов:
, (3)
. (4)
Как видно из уравнения (2), передаточная функция является дробно-рациональной функцией от независимого переменного р. Числитель пе­редаточной функции является левой частью уравнения элемента или сис­темы, а знаменатель - правой частью.
Рис. 1 Схема динамического звена

1.2 Основные показатели качества САУ
Качество САУ определяется следующими показателями:

• Время переходного процесса (время регулирования) – такое время, по истечении которого для управляемой величины выполняется условие: