Расчет параметров САУ (стр. 1 из 2)
Цель выполнения курсовой работы – приобретение практических навыков проектирования, расчета параметров САУ и исследования их устойчивости.
Тема курсовой работы – проектирование, расчет корректирующих цепей типовых САУ и исследования их устойчивости.
Задание на выполнение курсовой работы:
Объектом исследования на первом этапе является электронный термометр для систем автоматического контроля и управления. R2
 |
R1 
Т0С  |  |
 |
ТД – датчик температуры;
Рис. Схема электронного термометра
Исходные данные электронного термометра:
WTД = КТД/( tТД р + 1); КТД = 0,2; tТД = 1с; RТД = 100 Ом.
WК0 = К0 = - R2/R1 = - 50; WЭТ = WТД×WК0. 
WТД×WК0/( tТДр + 1)
Задание на выполнение работы:
Изменить быстродействие электронного термометра, сохраняя тип (параметры) ТД, математическую форму WЭТ (апериодическое звено) и величину КЭТ = КТД×К0 = - 10, при следующих исходных данных: t =1/27, где 27 – две последние цифры индивидуального шифра студента.
Для выполнения задания использовать корректирующие цепи трех типов- последовательную, параллельную и антипараллельную. Расчитать схемотехнические параметры корректирующих цепей и модернизированного электронного термометра в целом. Выбрать оптимальный вариант схемотехнической реализации соответствующей корректирующей цепи.
Условия изменения быстродействия:
T=3T=1/27; T=1/81Содержание:
1.1. Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа…………………………..4-5
1.2. Модернизация электронного термометра с использованием цепи параллельного типа………………………………………………………….6-7
1.3. Коррекция с ОС…………………………………………………………7-8
2.1. Исследовать устойчивость типовых звеньев САУ, охваченных положительной и отрицательной обратной связью……………………….8-9
2.2. Исследовать и обеспечить в случае необходимости области устойчивости САУ, заданной структурной схемой……………………………………….9-10
1.1 Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа.
Для решения задачи данным способом необходимо использовать цепь следующего вида:
R21
 |
R11 
Т0С  |  |  |
 |
Схема модернизированного электронного термометра.
Предоставим передаточную функцию такой схемы
WЭТ(р) = WТД(р)×WК1(р)К1
КЭТ/(t р+1) = [КТД/(tТД р+1)] × WК1(р) × (-R21/R11)
Для реализации передаточной функции WК1(р) необходимо использовать схему вида:
C
 |
R3R4
 |
Схема корректирующей цепи последовательного типа.
Представим передаточную функцию такой схемы
  Tr =R3C | } |  |
Полученная передаточная функция отличается от искомой передаточной функции корректирующей цепи коэффициентом 1/ν
Поэтому
T Д = T =1/(3 ХУ)=1/ 81 = 1·10-2
Tr= TД =1 с
Произведём расчет основных элементов
1.R3>> RД
RД =100 Ом
R3 =1000 Ом
2.Tr= TД = С R3=1c → C= ТД /R3== 1·10-5
3.
= 
4.
0,2×К’O ×
К’O ×0,002= - 10
К’O =-5000
5. R11>>R4
R4 =12,3 Ом
R11 =123 Ом
6. K’O=R21/R11 → R21 = K’O R11=
1.2.Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи параллельного вида.
 |
; 
Для реализации такой передаточной функции используем следующую схему:
 |
С
R3
T=RC, но (T-Tg)=RC-max быть не может
Поэтому
(T-Tg)×K1=RC; T=RC
Полученные передаточные функции корректирующего звена появляется дополнительный операционный усилитель с коэффициентом КУ /К’.
Тогда схемотехническая реализация корректирующего звена параллельного типа
1.R3>> RД
RД =100 Ом
R3 =1000 Ом
2. Т=1/(3 Х У)= R3C
1/81=1000C→C=1·10-2
3.R4>> R3
R3 =1000 Ом
R4 = 10000 Ом
4.K’= T/(T-TД) = -1·10-2
K=Ko/K’=-50/(-1·10-2)= 5000
5. K=R11/R4; R11=K R4= 500·105
1.3. Корректирующая цепь c обратной связью
 |
- 
; 
Воспользуемся свойством операционного усилителя с обратными связями и сформируем на его основе соответствующие цепи обратной связи.
