Расчет и исследование системы стабилизации скорости двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (курсовая работа, вариант 13)

По индивидуальным исходным данным решить следующие задачи:
1. Получить математическое описание элементов АСУ в виде передаточных функций.
2. Получить математическое описание АСУ в виде структурно-алгоритмической схемы и матриц состояния.
3. Получить передаточные функции АСУ:
а) по управляющему воздействию Wраз х (р), Wз х (р);
б) по возмущающему воздействию Wраз f (р), Wз f (р);
в) по ошибке от управляющего воздействия W x (р);
г) по ошибке от возмущающего воздействия W f (р).
4. Проверить на устойчивость АСУ:
а) алгебраическими методами;
б) частотными методами (по ЛАЧХ и ЛФЧХ).
5. Определить ошибку регулирования АСУ в установившемся режиме.
6. Рассчитать задающее воздействие.
7. Определить требуемый коэффициент усиления разомкнутой системы исходя из заданной точности.
8. Синтезировать последовательное корректирующее устройство (по ЛАЧХ ) при помощи диаграмм Солодовникова.
9. Провести моделирования синтезированной АСУ в режиме наброса нагрузки. На полученной графике отметить все характерные точки.

Синтезировать АСУ стабилизации скорости двигателя постоянного тока с тиристорным преобразователем (рис.1).
Допустимая погрешность регулирования 1.7%
Допустимое перерегулирование σ_max = 4.3%
Время переходного процесс t_pmax = 1.2 с
Диапазон регулирования D = 10
Коэффициент усиления тиристорного преобразователя принять K_ТП = 30
Коэффициент тахогенератора принять K_BR = 1.6 В·с\рад
Коэффициент фильтра принять равным Кф = 1
Тип двигателя П31
Исходные данные
Паспортные данные двигателя:
Напряжение питания: UN=220 В
Мощность на валу: PN=0,45 кВт
Частота вращения: nN=750 об/мин
Ток якоря: IN=2,9 A
Количество активных проводников в пазу: N=2844
Количество параллельных витков якоря: 2a=2
Сопротивление якорной обмотки: RaΣ=9,48 Ом
Момент инерции: J=0,0225 кг*м2
Количество главных полюсов: 2p=2
Номинальный ток короткого замыкания: INE=0,29 A
Номинальный поток короткого замыкания: ФN= 0,0052 Вб
Количество витков короткого замыкания: WПАР=5000 вит
Сопротивление короткого замыкания: RE=605 Ом
Паспортные данные тахогенератора:
Коэффициент тахогенератора: Кг=1,6 В·с/рад
Паспортные данные фильтра:
Коэффициент фильтра: Кф=1
Паспортные данные тиристорного преобразователя:
Коэффициент усиления тиристорного преобразователя: КТП=30
Постоянная времени: Тμ=0,015

ВВЕДЕНИЕ 6
1. Математическое описание элементов АСУ в виде передаточных функций 8
1.1. Двигатель 8
1.2. Тахогенератор 12
1.3. Тиристорный преобразователь 13
1.4. Операционный усилитель 14
2. Математическое описание АСУ в виде структурно-алгоритмической схемы и матриц состояния 17
2.1. Структурная схема АСУ 17
2.2. Математическое описание АСУ в виде матриц состояния 18
3. Определение передаточних функций АСУ 22
4. Устойчивость АСУ 24
4.1. Исследование АСУ на устойчивость алгебраическим критерием 24
4.2. Исследование АСУ на устойчивость частотными критериями 26
5. Определение задающего воздействия………………………………………….29
6. Определение ошибки регулирования………………………………………… 30
7. Синтез последовательного корректирующего устройства при помощь диаграмм Солодовникова 31
8. Синтезированная АСУ в режиме наброса нагрузки…………………………..35
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36

Предварительный просмотр