w2 (Методы ко второму ДЗ)
Описание файла
Файл "w2" внутри архива находится в папке "Методы ко второму ДЗ". Документ из архива "Методы ко второму ДЗ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "управление техническими системами (утс)" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "управление техническими системами (утс)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "w2"
Текст из документа "w2"
Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана
Кафедра «Робототехнические системы»
К.В. Гончаренко
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ № 2
По курсу «Управление в технических системах. Часть 1.»
Синтез последовательных и параллельных
корректирующих устройств в линейных системах автоматического управления
Москва 2005
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 2 для групп РК10-51,52
«Синтез последовательных и параллельных корректирующих устройств линейных САУ»
Неизменяемая часть САУ: 
| № вариантов |
|
|
|
|
| 1 - 7 | 0.1 | 0.0009 | 0.025 | 0.65 |
| 8 - 16 | 0.15 | 0.0008 | 0.02 | 0.75 |
| 17 - 25 | 0.1 | 0.001 | 0.015 | 0.6 |
Добротность системы 
не должна превышать 500.
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ
| № варианта |
|
| град. | сек. | % |
| 1 | 30 | 20 | 0.2 | 0.3 | 30 |
| 2 | 30 | 20 | 0.2 | 0.5 | 25 |
| 3 | 30 | 20 | 0.2 | 0.7 | 20 |
| 4 | 40 | 30 | 0.4 | 0.2 | 30 |
| 5 | 40 | 30 | 0.4 | 0.4 | 25 |
| 6 | 40 | 30 | 0.4 | 0.6 | 20 |
| 7 | 20 | 50 | 0.3 | 0.2 | 30 |
| 8 | 20 | 50 | 0.3 | 0.5 | 25 |
| 9 | 20 | 50 | 0.3 | 0.7 | 20 |
| 10 | 20 | 40 | 0.5 | 0.2 | 30 |
| 11 | 20 | 40 | 0.5 | 0.5 | 25 |
| 12 | 20 | 40 | 0.5 | 0.7 | 20 |
| 13 | 30 | 40 | 0.3 | 0.2 | 30 |
| 14 | 30 | 40 | 0.3 | 0.5 | 25 |
| 15 | 30 | 40 | 0.3 | 0.7 | 20 |
| 16 | 40 | 50 | 0.2 | 0.3 | 30 |
| 17 | 40 | 50 | 0.2 | 0.4 | 25 |
| 18 | 40 | 50 | 0.2 | 0.5 | 30 |
| 19 | 30 | 20 | 0.4 | 0.6 | 20 |
| 20 | 30 | 20 | 0.4 | 0.4 | 25 |
| 21 | 30 | 20 | 0.4 | 0.5 | 20 |
| 22 | 30 | 40 | 0.3 | 0.6 | 30 |
| 23 | 30 | 40 | 0.3 | 0.4 | 25 |
| 24 | 30 | 40 | 0.3 | 0.5 | 30 |
| 25 | 30 | 50 | 0.3 | 0.6 | 25 |
Домашнее задание №2 по курсу УТС, часть 1 выполняется студентами кафедры РК10 на 11-13 неделях пятого семестра. По своему номеру в журнале посещения аудиторных занятий студент выбирает данные для проектирования: параметры неизменяемой части САУ, технические требования для проектирования. Для достижения заданных технических требований предлагается использовать совместно последовательное и параллельное корректирующие устройства. По завершению проектирования (синтеза), полученные результаты должны быть проверены путем исследования спроектированной САУ с помощью пакета «MatLab».
Рассмотрим конкретный пример выполнения домашнего задания.
Исходные данные для проектирования:
Передаточная функция неизменяемой части разомкнутой САУ имеет вид
Числовые значения для постоянных времени и коэффициента колебательности:
= 0.1 сек.; 
= 0.001 сек.; 
= 0.02 сек; 
.
Необходимо спроектировать систему, со следующими техническими характеристиками:
Перерегулирование 
= 30% .
Максимальная длительность переходного процесса 
= 0.5 сек.
Максимально допустимая ошибка 
= 0.25 град.
Максимальная скорость управляющего сигнала 
=
30 
.
Максимальное ускорение управляющего сигнала 
=60 
.
Значение общего коэффициента усиления (добротности) должно быть определено при расчете, но не должно превышать значения 500.
Для достижения заданных требований используется последовательное корректирующее устройство и местные обратные связи по скорости и ускорению регулируемой величины.
Рис. 1. Структурная схема системы с корректирующими устройствами.
Элементы в обратной связи K(s),k3*s,k4*s^2 образуют параллельное
корректирующее устройство Z(s). Главная и местная обратные связи суммируются с сигналом прямой цепи со знаком минус.
Рис. 2. Графо-аналический синтез корректирующих устройств САУ.
Синтез корректирующих устройств будем выполнять графоаналитическим методом с помощью логарифмических частотных характеристик.
По оси ординат откладывается частота в логарифмическом масштабе. Рекомендуется использовать масштаб: 1 декада - 5 см, 20 децибел - 2.5 см.
Следует учитывать также логарифмический масштаб частот внутри декады.
Логарифмическую фазочастотную характеристику желательно строить с помощью шаблонов, однако это не принципиально при наличии заключительного моделирования. На рис. 2 показан пример синтеза.
Жирной сплошной линией показана желаемая ЛАЧХ, она соответствует ЛАЧХ синтезированной системы, включающей в себя все корректирующие устройства. Через начало координат проходит ЛАЧХ неизменяемой части разомкнутой системы. Штрих-пунктирной линией показана ЛАЧХ внутреннего контура системы Lm|W(j
)*Z(j )|.
-
. Построение рабочей точки Ар.
Вычислим координаты рабочей точки 
.
Подставляя числовые значения, получим:
Координаты рабочей точки 
. Наносим рабочую точку на ЛАЧХ.
1.2. Построение 1-й низкочастотной асимптоты.
На 3 дб. выше рабочей точки Ар. Проводим 1-ю НЧА OF под наклоном -20дб/дек. рис. 2.
1.3. Нахождение частоты среза 
.
При заданных значениях перерегулирования
и максимальной длительности переходного процесса 
по графику для значений
на рис. 3 находим 
. По графику для значений находим 
. Отсюда 
.
График на рис. 3 взят из книги: Е.П.Попов, Теория линейных систем автоматического регулирования и управления, Москва, 1978 г. стр. 119.
Рис. 3. График для определения частоты среза желаемой ЛАЧХ.
1.4. Построение среднечастотной асимптоты.
Через точку (
; 0) проводим среднечастотную асимптоту BC под наклоном -20дб/дек.
1.5. Построение ЛАЧХ неизменяемой части САУ Lm|Wн(
)|.
Коэффициент усиления 
принимаем равным 1, сопрягающие частоты:
,
,
., .
