Теория автоматического управления Структурная схема (стр. 6 из 6)

3.1. Выбрать значение К_р,_расч., при котором обеспечивается статизм регулирования К_с£ 0.04.

3.2. Рассчитать и построить переходную характеристику системы DW=f(t) при DР = 1.0, К_р = К_р.расч. и различных значениях К’.

Выбрать значение К’_расч., при котором переходный процесс имеет затухающий и, по возможности, монотонный (без перерегулирования) характер.

3.3. Рассчитать и построить КЧХ, АЧХ и ФЧХ системы в замкнутом состоянии, оценить частотные свойства и качество регулирования.

3.4. Определить показатели качества регулирования по расположению нулей и полюсов передаточной функции системы в комплексной плоскости.

3.5. Рассчитать и построить область устойчивости системы в плоскости параметров К_р, К’.

Окончательно выбрать значения К_р.расч. и К’_расч.

3.6. Определить запас устойчивости системы по модулю и фазе (по Найквисту).

Задание 5

1. Провести исследование системы автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора с электромашинным возбудителем.

2. Исходные данные.

2.1. Структурная схема

1- генератор;

2 - возбудитель;

3 - звено, моделирующее цепь самовозбуждения возбудителя;

4 - звено, моделирующее цепь независимого возбуждения возбудителя;

5 - усилительный орган регулятора;

6 - измерительный орган регулятора;

7 - звено гибкой обратной связи по напряжению возбуждения генератора;

8 - звено, моделирующее влияние тока нагрузки на изменение напряжения генератора;

U - напряжение генератора, (о.е.);

I - ток нагрузки генератора, (о.е.);

Eq - ЭДС генератора, (о.е.);

E_B - ЭДС возбудителя;

I_вв - ток возбуждения возбудителя, (о.е.);

I_св - ток самовозбуждения возбудителя, (о.е.);

I_нв - ток независимого возбуждения возбудителя, приведенный к обмотке самовозбуждения, (о.е.);

I_Р - ток выхода регулятора, (о.е.);

U_у - напряжение управления усилительным органом регулятора, (о.е.);

U_з - предписанное (заданное) значение напряжения генератора, (о.е.).

2.2. Передаточные функции элементов структурной схемы

DEq(p) K_гDE_В(р)

W₁(р) =-------------- = ---------------; W₂(р) =------------ = К ₀ ;

DE_в(р) T_вр + 1 DI_вв(p)

DI_св(p) К_свDI_нв(р) К_нв

W₃(р) = -------------- = ---------------- ; W ₄(р) = -------------- = ---------------- ;

DE_В(р) Т_свр + 1 DI_р(p) Т_нвр + 1

DI_р(p) К_уDU_у(р)

W ₅(р) = -------------- = -------------- ; W ₆(р) = -------------- = Ки ;

DU_у(р) Т_ур + 1 DU(p)

DU_у(p) DEq(р)

W₇(р) = -------------- = Кос P; W₈(р) = -------------- = Xd sinj ;

DE_В(р) DI(p)

где К_г - коэффициент передачи генератора;

Т_в - постоянная времени обмотки возбуждения генератора, (с);

К₀ - коэффициент передачи возбудителя;

К_св - коэффициент передачи цепи самовозбуждения возбудителя;

Т_св - постоянная времени цепи самовозбуждения, (с);

К_нв - коэффициент передачи цепи независимого возбуждения возбудителя;

Т_нв - постоянная времени цепи независимого возбуждения возбудителя, (с);

К_у - коэффициент передачи усилительного органа регулятора;

Т_у - постоянная времени усилительного органа регулятора, (с);

К_u - коэффициент передачи измерительного органа регулятора;

К_ос - коэффициент передачи звена обратной связи;

Xd - синхронное сопротивление генератора, (о.е.);

cos j - коэффициент мощности генератора.

2.3. Параметры элементов структурной схемы

Параметры	Варианты
5.1	5.2	5.3	5.4	5.5	5.6	5.7	5.8	5.9	5.10
Xd	1.65	1.71	1.85	2.07	2.46	2.65	2.2	1.51	1.9	1.2
Тв,с	7.45	7.26	7.93	7.9	10.4	10.4	10.35	6.15	6.23	8.85
К0	0.5	0.6	0.4	0.6	0.5	0.4	0.6	0.4	0.5	0.6
Тсв,с	2.0	2.4	2.5	2.2	2.0	2.4	2.1	2.3	2.0	2.5
Тнв,с	1.2	1.0	1.5	1.4	1.0	1.2	1.1	1.2	1.0	1.4
Ту,с	0.8	0.6	0.8	0.6	0.8	0.6	0.8	0.6	0.8	0.6
Кн	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0

К_г = 1.0; К_нв = 1.0; К_св = 0.7; К_и = 1.0; cos j = 0.8.

3. Содержание задания.

3.1. Выбрать значение К_у,_расч., при котором обеспечивается статизм регулирования К_с£ 0.05.

3.2. Рассчитать и построить переходную характеристику системы DU = f(t) при DI= 1.0, К_у = К_у,расч. и различных значениях К_ос.

Выбрать значение К_{ос,расч.}, при котором переходный процесс имеет затухающий и, по возможности, монотонный (без перерегулирования) характер.

3.3. Рассчитать и построить КЧХ, АЧХ и ФЧХ системы в замкнутом состоянии, оценить частотные свойства и качество регулирования.

3.4. Определить показатели качества регулирования по расположению нулей и полюсов передаточной функции системы в комплексной плоскости.

3.5. Рассчитать и построить область устойчивости системы в плоскости параметров Ку, Кос.

Окончательно выбрать значения К_у.расч. и К_{ос.расч.}

3.6. Определить запас устойчивости системы по модулю и фазе (по Найквисту).