Создан заказ №3551658
15 января 2019
Практическое задание Указание ОБЯЗАТЕЛЬНО!!! по каждому пункту делать пояснения из теории (например
Как заказчик описал требования к работе:
необходимо выполнить только практическое задание по одному варианту. 1 задание (вариант 4), 2 задание (вариант 0), 3 задание (вариант 4)
Фрагмент выполненной работы:
Практическое задание:
Указание: ОБЯЗАТЕЛЬНО!!! по каждому пункту делать пояснения из теории (например, для п.1: что такое передаточная функция, что такое звено нагрузки, что такое звено датчика, что такое САУ и т.д.)
1. Записать передаточные функции звена нагрузки и звена датчика, входящих в исследуемую систему автоматического управления.
2. Начертить структурную схему исследуемой системы, содержащей усилительное звено, звено нагрузки и звено датчика, охваченной контуром единичной отрицательной обратной связи. (работа была выполнена специалистами author24.ru)
3. Записать выражения для амплитудной и фазовой частотных характеристик звеньев нагрузки и датчика.
4. Построить асимптотические логарифмические амплитудную и фазовую частотные характеристики нагрузки и датчика.
5. Записать передаточную функцию разомкнутой и замкнутой исследуемой системы, содержащей усилительное звено, звено нагрузки и звено датчика.
6. Записать выражения для амплитудной и фазовой частотных характеристик разомкнутой САУ.
7. Построить асимптотическую ЛАЧХ разомкнутой САУ при коэффициенте передачи усилительного звена К=10.
8. Определить частоту среза исследуемой системы.
9. Записать передаточные функции последовательных корректирующих звеньев.
10.Определить параметры последовательных корректирующих звеньев.
11.По полученным результатам выбрать корректирующее звено, необходимое для коррекции исследуемой системы.
12.Построить асимптотическую ЛАЧХ выбранного последовательного корректирующего звена.
13.Построить асимптотическую логарифмическую амплитудно-частотную характеристику скорректированной системы.
14.Определить величину запаса устойчивости по фазе на частоте среза скорректированной системы.
Исходные данные:
Звено нагрузки:
209553175R11=1 Ом;
R12=100 Ом;
L1=0.15 Гн;
C4=10000 мкФ.
Звено датчика:
209552540 R19=100 Ом;
C8=5 мкФ.
Корректирующее устройство:
-17145226060
R4=100 кОм;
R5=10 кОм;
С1=1 мкФ.
Решение:
Передаточная функция – это отношение изображения выходного сигнала к изображению входного сигнала, то есть:
Wp=Y(p)X(p)
Звено нагрузки - некий механизм, желаемое поведение или протекание которого должно быть обеспечено.
Рисунок 1 – Схема звена нагрузки
Получим передаточную функцию для звена датчика. В данном случае передаточную функцию ищем в виде:
Wнp=Uвых(p)Uвх(p)
На основании закона Ома запишем уравнения:
Uвхp=Zвхp*Iвхp
Uвыхp=R12*Iвыхp
где
Zвхp=R11+1C4pL1p+R12 1C4p+L1p+R12=R11+L1p+R12L1C4p2+R12C4p+1=
=R11L1C4p2+R12C4p+1+L1p+R12L1C4p2+R12C4p+1
Iвыхp=I2p
I2p=1C4pL1p+R12 1C4p+L1p+R12IвхpL1p+R12=1C4p 1C4p+L1p+R12Iвхp=
=1 L1C4p2+R12C4p+1Iвхp
То есть:
Uвхp=R11L1C4p2+R12C4p+1+L1p+R12L1C4p2+R12C4p+1*Iвхp
Uвыхp=R12 L1C4p2+R12C4p+1*Iвхp
Передаточная функция:
Wнp=UвыхpUвхp=R12 L1C4p2+R12C4p+1R11L1C4p2+R12C4p+1+L1p+R12L1C4p2+R12C4p+1=
=R12 R11L1C4p2+R12C4p+1+L1p+R12
Подставим числовые значения:
Wнp=100 0,0015p2+p+1+0,15p+100=100 0,0015p2+1,15p+101
Tн2=0,0015→ Tн=0,039с
ξ=1,152*0,039=14,74→данное звено-апериодическое второго порядка
Датчик — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения.
Рисунок 2 – Схема звена датчика
Получим передаточную функцию звена датчика.
Преобразуем электрическую цепь рисунка 2 в эквивалентную схему рисунка 3:
1453515107950Рисунок 3. Эквивалентная схема
Z1p=R19
Z2p=1С8p
Следовательно:
;
.
Передаточная функция звена датчика:
Wдp=e2e1=Z2pZ2p+Z1p=1С8p1С8p+R19=1R19С8p+1
Подставим числовые значения:
Wдp=10.0005p+1
2) Система автоматического управления — систематизированный (строго определённый) набор средств сбора сведений о подконтрольном объекте и средств воздействия на его поведение, предназначенный для достижения определённых целей. Структурная схема — это совокупность элементарных звеньев объекта и связей между ними.
Составим структурную схему исследуемой САУ:
Рисунок 4 – Структурная схема САУ
3) Для количественной оценки свойств линейных звеньев пользуются взаимосвязанными частотными характеристиками.
Комплексный коэффициент передачи звена K(jω) называется амплитудно-фазовой характеристикой (АФХ).
- АЧХ – амплитудно-частотная характеристика звена;
- ФЧХ – фазо-частотная характеристика звена.
АЧХ определяет: во сколько раз изменится амплитуда гармонического сигнала после прохождения его через звено.
ФЧХ определяет фазовый сдвиг выходного сигнала звена по отношению к входному.
Кроме того, переход от передаточной функции звена к частотным характеристикам осуществляется простой заменой p->jω в передаточной функции звена. После преобразований в комплексном коэффициенте передачи выделяют его вещественную и мнимую составляющие: , где
- ВЧХ – вещественная частотная характеристика;
- МЧХ – мнимая частотная характеристика.
Запишем комплексный коэффициент передачи звена нагрузки:
Kнjω=100 0,0015jω2+1,15jω+101=100101-0.0015ω2+1.15j=
=100101-0.0015ω2-1.15j101-0.0015ω22+1.152=100101-0.0015ω2101-0.0015ω22+1.152+
+j-115101-0.0015ω22+1.152
То есть ВЧХ:
Uнω=100101-0.0015ω2101-0.0015ω22+1.152
МЧХ:
Vнω=-115101-0.0015ω22+1.152
АЧХ звена:
Анω=Uн2ω+Vн2ω=100101-0.0015ω22+13225101-0.0015ω22+1.152
ФЧХ звена:
φнω=arctgVнωUнω=arctg-115100101-0.0015ω2
Запишем комплексный коэффициент передачи звена датчика:
Kдjω=10.0005jω+1=1-0.0005jω0.0005ω2+1=10.0005ω2+1
+j-0.0005ω0.0005ω2+1
То есть ВЧХ:
Uдω=10.0005ω2+1
МЧХ:
Vдω=-0.0005ω0.0005ω2+1
АЧХ звена:
Адω=Uд2ω+Vд2ω=-0.0005ω2+10.0005ω2+1
ФЧХ звена:
φдω=arctgVдωUдω=arctg-0.0005ω
4) Звено нагрузки – апериодическое звено второго порядка. Для построения ЛАХ и ЛФЧХ апериодического звена второго порядка необходимо его передаточную функцию представить как произведение передаточных функцих двух последовательно соединенных звеньев...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
16 января 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Практическое задание
Указание ОБЯЗАТЕЛЬНО!!! по каждому пункту делать пояснения из теории (например.docx
2019-02-20 19:28
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Очень хороший и общительный автор. Взял заказ на доработку, всё даже раньше срока. Никаких претензий.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
