Система автоматического регулирования температуры жидкости в системе охлаждения двигателя

исправленное.doc

7 Расчет переходной характеристики скорректированной САР
Запишем передаточные функции всех звеньев:
После подстановки и преобразований будем иметь:
Преобразуем числитель к виду:
Преобразуем знаменатель:
Представим знаменатель в стандартном виде:
Сравнивая коэффициенты получим:
Запишем после преобразований главную передаточную функцию
скоректированной САР:
Рассчитывать переходную характеристику скоректированной САР будем
пользуясь методам трапециидальных вещественных частотных характеристик.
Для этого построим график ВЧХ.
Расчеты сведем в таблицу:
[pic] 0 005 01 015 02 025 03 035 04 045 05 055
[pic] 877285 841862 618192 380526 237660 157773 110832
437 61968 48467 38746 31529 [pic] 06 065 07 075 08
5 09 095 1 105 11 115 [pic] 26033 21757 18370
647 13427 11597 10074 8794 7711 6788 5996 5313 [pic]
125 13 135 14 145 15 155 16 165 17 175 [pic]

5.12.3-ТАУ курсовой.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Автотракторный факультет
Кафедра «Гидропневмоавтоматика и гидропневмопривод»
по дисциплине «Теория автоматического управления»
Тема: «Система автоматического регулирования температуры жидкости в системе
охлаждения двигателя»
Исполнитель: студент группы
Руководитель курсовой
Описание устройства и работы автоматической системы
разработка ее функциональной схемы ..
Разработка математической модели и структурной схемы
Оценка устойчивости замкнутой системы
Определение частотных характеристик системы .
Построение желаемой ЛАЧХ системы и оценка качества САР .
Коррекция САР и расчет параметров корректирующего
Расчет переходной характеристики скорректированной САР
Описание устройства и работы автоматической системы разработка ее
функциональной схемы
Объект регулирования
Электрогидроусилитель (ЭГУ)
Усилитель постоянного тока
Постоянные времени и коэффициенты передач
Функциональная схема системы автоматического регулирования жидкости в
системе охлаждения двигателя
На основание имеющейся функциональной схемы системы автоматического
регулирования жидкости в системе охлаждения двигателя составим структурную
Запишем передаточные функции звеньев:
[pic] - безинерционное звено
Электрогидроусилитель
[pic] - апереодическое звено 1-го порядка
[pic] - апереодическое звено 1-го
Рассчитаем постоянные времени и коэффициенты передачи:
Оценка устойчивости замкнутой системы
Устойчивость замкнутой системы определим по критерию Гурвица. Для
получения характеристического уравнения найдем главную передаточную функцию
замкнутой САР [pic]. Для этого запишем следующую систему уравнений для всех
звеньев и узлов системы:
Т.к. [pic] то решаем систему относительно [pic]:
Подставим в полученное выражение передаточные функции и после
преобразования получим:
Введя замену [pic] преобразуем знаменатель главной передаточной функции
Т.к. исследуемая САР 3-го порядка то запишем для нее
характеристическое уравнение в общем виде:
Будем иметь следующие коэффициенты:
Для устойчивости системы 4-го порядка по критерию Гурвица необходимо и
Условие выполняется следовательно система устойчива.
Определение частотных характеристик системы
Построение АЧХ и АФЧХ замкнутой САР:
Запишем выражение для главной передаточной ф-ии подставив в него
постоянные все к-ты:
Подставим [pic] и перепишем предыдущее выражение в виде:
Расчет сведем в таблицу:
[pic] 0 01 02 03 04 05 06
[pic] 1 118 13 1.481.6 1.7 2
[pic] 0.039 0.0004-0.0024 -0.0-0.00.0000.00047
[pic] -40.4 -27 -20 -13.-10 -8 -4
[pic] 40.4 27 20 13.310 8 4
Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой САР:
Для построения определим [pic]:
Исходная САР является статической. Для расчета ЛФЧХ будем учитывать
[pic] - апериодическое звено 1-го порядка
Результаты снесем в таблицу:
[pic] [pic] [pic] [pic]
Определяем составляющие переходной характеристики. По табл. [pic]-ф-ий
для каждой i-ой трапеции находим столбец соответствующий значению к-та
[pic]. Из этого столбца для ряда значений табличного время [pic] выписываем
значение [pic]. Затем для каждой выбранной точки табличного времени [pic]
определяем действительное время [pic] а по значению [pic] определяем
ординаты составляющей переходной характеристики которая соответствует i-ой
Расчет проведем в таблицах:
[pi[pic] [pic] [pic] [pi[pic] [pic] [pic]
По данным таблицы строим график составляющих [pic] переходной
характеристики (Рис. 9). Затем суммируем ординаты всех составляющих в
выбранные моменты времени и определяем ординаты [pic] переходной
Определим показатели качества САР:
Перерегулирование: [pic]
Время переходного процесса: [pic]
(Далее график рис 9.)
В ходе выполнения данной курсовой работы были разработаны
функциональная схема автоматической системы математическая модель и
структурная схема. Было установлено что система является астатической 1-го
порядка. Были построены АЧХ АФЧХ замкнутой САР и ЛАЧХ ЛФЧХ разомкнутой
САР. Была построена желаемая ЛАЧХ. При этом избыток фаз составлял [pic] и
[pic]. Было подобрано корректирующее устройство и рассчитаны все ее
параметры. Была построена переходная характеристика скорректированной САР
методом В.В. Солодовникова по ВЧХ САР. Определены перерегулирование и время
переходного процесса.
Автушко В.П. Артемьев П.П. Капустин В.В. Методические указания к
выполнению курсовой работы по курсу «Теория систем автоматического
управления». – Минск 1989. – 38с.
Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического
регулирования. – Москва: Машиностроение 1989. – 752с.

ЛАЧХ5.12.dwg