Топчеев Ю.И., Цыпляков А.П. Задачник по теории автоматического регулирования (1977) (1249285), страница 77
Текст из файла (страница 77)
рис. 8.16, б), если о~,„~ 35%; (р ~ 0,5 с; Р„= 320 с ', Р, = 50 с ', а передаточные функции неизменяемой части Тзз+ 1 ' з (Тз+1)в ' в в(Т,в+1) (Тз+!) где й, = 2000; йз = !6; )сз = 0,01 с ; Т, = 0,001 с; Т, = 0,08 с; Т, = =0,1 с; Т,=0,008 с. 8.33. Определить передаточные функции последовательного и параллельного корректирующих устройств, их принципиальные схемы и соотно- 480 где Игф=- .
' ' ., Аф — — —, Тф — — )тзС,. иф(тф,+ П Т„,в+1 ' 1+ Яз ' А'з Если принять, что ИфТ Тф Ти йи\ )си/(р ТфИфТ'+ Ти = 2Тз, то получим формулу (8.29). Последнее апериодическое звено можно реализовать с помощью электронного усилителя и )сС-цепочки ()свСз). 8.30. Определить передаточные функции последовательного и параллельного корректирующих устройств, их принципиальные схймы и соотношения между параметрами для следящей системы (см. рис. '8.16, б), если о ~ 40%; 7р — — 1,5 с; Р„= 240 с ', Р, = 10 с ', а передаточные функцйй неизменяемой части = Т 1 ° з(')= Т Тзв+ 1 з(Твв+ 1) Рис.
В.22. Структурные схемы системы авпюматического регулирования лепбсь тельного аппарата с перестройкой параметров корректирующего устройства от вьиоты и скорости полета щения между параметрами для системы автоматического регулирования (см. рис.8.16,в), если о т ~ 35%; 1р ~0,3с; Р„=500с', Р,=80 с', а передаточные функции неизменяемой части й, '.Аб Тбб+ 1 йб б(Тбб+ 1) (Тчб+ 1) где й, = 2500; кб = 10; йб = 2 с ; )гб — — 0,01; Т, = 0,009 с; Т, = 0,01 с; Тб=25с; Тл=005с. 8.34. Определить передаточные функции последовательного и параллельного корректирующих устройств, их принципиальные схемы и соотношения между параметрами для системы автоматического регулирования (см. рис. 8.16, в), если оыбб ~ 38%; 1о с 0,4 с; Р„= 300 с ', Р, = 50 с ', а передаточные функции неизменяемой части йб йгб(З)=йб) )рб(й)= (Т,,+ 1)(тел+1)' йгб (з) = ,, ' ) 1 !йб (з) = йб Аб б (Т~б + 2ЦТйб+ 1 где Аб = 1500; )гб = !5; й,=10с; /гб = 0,001; Т, = 0,05 с; Т,=0,002 с; Т, = 0 06 с; $ = 0,7.
8.35. Определить тип и зависимости параметров последовательного перестраиваемого корректирующего устройства системы управления перегрузкой летательного аппарата от высоты и скорости полета, обеспечивающего показатели качества, точности и устойчивости (о « 10%; ~ 2,3 с; Ры = 50 с ', у, ) 50') в различных режимах полета. Структурная схема системы и ее передаточные функции приведены на рис.
8.22, а; значения параметров системы в зависимости от скорости и высоты полета даны в табл. 8.1. 16 Ю. и. топчеэб 481 Таблица 8.1 Режи ии «слета "ь о М. «и г, с гс. и О,2 0,6 1,2 1,в о б 10,5 !3,5 0,067 0,298 О,274 0,229 0,555 0,882 О,'4З2 0,242 0,741 0,378 0,182 О,! 78 о,звв о,'зо! О,'!60 0.094 2,76 1,89 !',80 2,59 Решение. Структурную схему системы преобразуем в одноконтурную (рис.
8.22, б), для чего определим передаточную функцию йу„(у): 'кео(Т,е+ 1) Ук«йо (Т е+ 1) «о~ (Т е+ 1) Т ее+2тз +1 (8,31) —,~,~, („й 1,,",) „(,+..., ) — Г,.+~1'(.,.+0, где й„—, т, — тк+ + т$+ — т, Выбирая глубину обратной связи по угловой скорости тангажа й„„= = 0,8, получим параметры передаточной функции Г„(В) (табл. 8.2). Для 3-го режима, рас1т,И У' положенного около середины области полетов (табл. 8.1), по требованиям качества и точности строим желаемую логарифмическую амплитудную 'частотную характеристику и определяем с ее по- -УУ тб Табеица 8.2 "278 "УУ Рис.
8.28. Логарифмические амплитудкые и фагоеьы частотпые каРактеристики системы упроллекип летатель«жми аппаратами по пете груэке -1УВ "278 18 сбс ' бЭ 482 Таблица В.В Таблица 8.4 Репами полета (.е 30 1О 10 5 30 45 75 100 8,0 2,0 2,2 1,5 мощью передаточную функцию последовательного корректирующего устрой- ства !9ЮюЯ 7 Х В У паа У а) ел Рис. 8.2е. Амплитуднею карактеристики замкнутой система упраеленип лвтателепеиа аппаратом по перегрузке с посмйститюленим корректирующим устройством См. гл.
7. 483 1зе ьа (Тл,е+ 11 (Тате+ В и(з) = (т „1 0 а где й„= 26 с ', Т„, = 0,63 с; Тип 1,0; с; Т„, = 2,0 с. Далее для 4 — х режимов полета строим на рис. 8.23, а частотные характеристики системы управления по перегрузке при выбранной неизменной коррекции, где кривыми 1 — 4 обозначены амплитудные характеристики для четырех режимов полета, а кривыми 5 — 8 соответствующие им фазовые частотные характеристики. Из анализа частотных характеристик следует, что запасы устойчивости систем по фазам значительно изменяются от режима к режиму (табл. 8.3). При этом на 1-м и 2-м режимах полета они не удовлетворяют условиям задачи, а показатели качества не соответствуют заданным. Это объясняется большим влиянием динамических параметров летательного аппарата на полосу пропускания системой управления сигнала Ьааа .
Действительно, замыкая всю систему управления, по номограмме получим амплитудные частотные характеристики замкнутой системы ~Ф ()га) ~ (рис. 8.24, а, кривые 1 — 4). Из приведенных графиков видно, что в рассматриваемых режимах полета полоса пропускания т„системы по уровню 1,0 изменяется более чем в 2 раза. Следовательно, для получения практически постоянных на всех режимах полета показателей устойчивости и качества необходимо перестраивать параметры корректирующего устройства '. Соответствующие числовые значения перестраиваемых параметров последовательного корректирующего устройства приведены в табл.
8.4. В результате использования в системе устройств для перестройки параметров удается получить показатели качества 0,~,~10%; 1р~2,2с. Рис. В.2В. Структурном сыма система упраееенип етлатеемиим аппаратом ло лерегруеке Таблица В.Б уу 2 ХР м Рис. В.26. Кусочно-постопннме фонкиии йе = йе(Н) и В у Гу Ы идена я2 у г 484 Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики системы с перестройкой параметров приведены на рис. 8.23, б. Из них видно, что изменение режимов полета летательного аппарата относительно мало влияет на амплитудные и фазовые характеристики. На рис. 8.24, б построены для этого случая характеристики ( Ф ((м) (. Полоса замкнутой системы не изменяется для всех четырех рассматриваемых режимов полета.
Полученное корректирующее устройство с 32„(з) может быть реализовано в виде аналоговых элементов, изображенных на рис. 8.25, откуда видно, что на операционном усилителе У, и резисторах Я, и Яе набирается коэффициенткоррекции л„, ана остальных элементах †функц е (Ткее + 1) Пусть Я, = )се = 50 кОм; тогда остальные параметры корректирующего устройства будут )че = Я, = Яе = Щ = 100 кОм; С, = 10 мкФ. Значения резисторов )че и конденсатора С, должны изменяться в зависимости от режимов полета по данным табл. 8.5. В самонастраивающейся системе управления перегрузкой летательного аппарата значения резистора Яе меняются в зависимостн от высоты, а конденсатора С, — от скорости полета (см. рис. 8.25).
Эти параметры можно вводить в систему в виде кусочно-постоянной функции (рис. 8.26, а, б). 8.36. Определить вид кусочно-постоянной функции, компенсирующей изменение параметров последовательного корректирующего устройства системы управления летательного аппарата по перегрузке в зависимости от высоты и скорости полета (рис. 8.27, а), если ср я 2 с; о ч ~ 10о4; у, ~ ~ 40'. Параметры летательного аппарата в зависимости от скорости и высоты полета приведены в табл. 8.6 138); параметры системы й, = 0,5; й, = = 1 град(В; л„= 1 В.с/град; Т, = 0,1 с. 8.37. Определить вид кусочно-постоянной функции, компенсирующей изменение параметров последовательного корректирующего устройства системы управления летательного аппарата по углу тангажа в зависимости Рис.
8.27. Структурные схема систем управления летательними аппаратами с паследсвательными и параллельнмми иерестраиваеммми корректирующими устрс рстеами от высоты и скорости полета (рис. 8.27, б), если ! ~ 4 с; а,х ~ 10%; у, ~ 40'. Параметры летательного аппарата приведейы в табл. 8.6; параметры системы lг, = 0,6; й, = 1 град/В; й .
= 1 В с/град; Т, = 0,1 с. 8.38. Определить вид кусочно-постоянной функции, компенсирующей изменение параметров последовательного и параллельного корректирующих устройств системы управления летательного аппарата по углу тангажа в зависимости от высоты и скорости полета (рис. 8.27, в), если !р ~ 1,2 с; Таблияа 8.5 „а е Режима поветь г. с тс е 485 2,0 5,0 7,5 9,5 !О 0,60 0,93 1,14 1,50 1,35 90 150 150 180 70 5,0 4,0 2,8 2,5 1,5 0,22 0,15 О,!2 0,10 О,!5 0,32 0,25 0,21 0,20 0.14 0,70 0,35 0,34 0,37 0,75 )у гв) Рис. 6.2В.
Структурные пв- мв дискретно-непрермвнмх систгм автоматиееского ре- гулирования с последователь- ними и параллгльними кор- ректируюи)ими устроасова. ми 8.4. СИНТЕЗ ИМПУЛЬСНЫХ И ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 8.39. Определить последовательное импульсное корректирующее устройство дискретно-непрерывной системы автоматического регулирования (рис. 8.28, а) с помощью метода со-преобразования, если передаточные функции объекта )у о (з) = ), преобразователя код — аналог нулевого пь г(тьг+ П ' г — гг поРЯдка йгк„(В) = пРи йв — — 40 с '", Т, = О,1 с; отьг» 20%; Гр» » 1,8 с; 1)„" = 60 с ' и 0; = 8,24 с '.
Реализовать синтезированное корректирующее устройство на 14С-цепочках или аналоговых элементах с линиями задержек. Решение. Примем, что период квантования по времени Т = 0,1 с и определим г-преобразование непрерывной части в виде 11 — е гг 40 1 г 1 40 1 4 (0,366г+ 0,264) 'ноь ьь~ О е~э! таы~-п~ ~ — ь( — ови>' С помощью подстановки з = + найдем )+в 2 !0,)66в+ !) (! — в) ь( ) в(2удв) О (8.32) Подставив ш = 10 в выражение (8.32), получим амплитудную частотную характеристику ~ йрп (10)~, которая построена на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
