|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Анализ системы автоматического регулирования угловой скорости вращения турбины |
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Ночник-проектор "Звездное небо, планеты", черный. 
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Авиа- и ракетостроение» Специальность 160801- «Ракетостроение» Курсовая работа по дисциплине «Теория автоматического регулирования» АНАЛИЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ТУРБИНЫВыполнил: студент гр. Руководитель: Омск 2007 Задание Написать уравнения, передаточный функции элементов. Составить структурную схему. Определить передаточные функции разомкнутой, замкнутой систем и передаточную функцию по ошибке. Построить частотные характеристики (АЧХ, ФЧХ) системы, ЛАЧХ разомкнутой системы, переходную характеристику. Исследовать систему на устойчивость. Определить запасы устойчивости. Определить коэффициенты ошибок. Найти установившуюся ошибку Dx( ) при функции входного сигнала xВХ( ) = 1; ; 2. Определить показатели качества (время регулирования, перерегулирование, колебательность переходного процесса). Определить параметры корректирующего звена, обеспечивающие наибольшее быстродействие при достаточном запасе устойчивости (по амплитуде не менее 6 дБ, по фазе не менее ). Исходные данные Звено Параметр Значение Гидротурбина , с 5 1 0,2 Гидропривод , с 0,001 1000 Центробежный тахометр , с 0,1 0,1 Изодром , с 0,03 Редуктор 1 Рис.1. Система автоматического регулирования угловой скорости вращения гидротурбины Рис.2. Блок-схема системы автоматического регулирования угловой скорости вращения гидротурбины Выполнение работы 1. Передаточные функции элементов системы (звеньев) Это выполняется в два действия: - Из исходного дифференциального уравнения элемента САУ получить уравнение в операторной форме. Это выполняется путем замены производной оператором дифференцирования p. - Из полученного алгебраического уравнения выразить отношение выходной величины к входной. Это отношение равно передаточной функции. Центробежный тахометр Уравнение элемента: . Уравнение в операторной форме: . Входным сигналом является угловая частота вращения , выходным – перемещение нижней муфты . Получим передаточную функцию: . Вспомогательный гидропривод Так как по условию перемещение гидроусилителя 6 равно перемещению золотника 4, т.е. значения входного и выходного сигналов равны, то . Основной гидропривод Уравнение элемента: . Уравнение в операторной форме: . Входным сигналом является перемещение штока золотника , выходным – перемещение штока поршня . Получим передаточную функцию: . Изодром Уравнение элемента: . Уравнение в операторной форме: . Входным сигналом является перемещение цилиндра изодрома , выходным – перемещение штока поршня. Получим передаточную функцию: . Гидротурбина Уравнение элемента: . Уравнение в операторной форме: . Входным сигналом является перемещение задвижки , выходным –угловая скорость вращения вала гидротурбины . Получим передаточную функцию: . Усилитель - коэффициент усиления (скорость двигателя 1 в 20 раз выше скорости гидротурбины 12). Редуктор . Структурная схема системы регулирования будет выглядеть следующим образом: Рис. 5. Структурная схема системы автоматического регулирования угловой скорости вращения гидротурбины Изобразим структурную схему с учётом исходных данных: Рис.
2. Структурная схема САУ Проведём преобразования структурной схемы. Объединим звено с передаточной функцией со звеном отрицательной обратной связи : . Перенесём сумматор с правой стороны усилителя () в левую, добавив в цепь обратной связи звено . Объединим последовательные звенья: Передаточная функция эквивалентного звена является передаточной функцией разомкнутой системы: Передаточная функция замкнутой системы: . В общем виде , (74) где , , , , , , ; , , , , , , . Передаточная функция по ошибке: . Модель данной системы, составленная в MA LAB / SIMULI K , имеет следующий вид: Рис. 3. Модель замкнутой САУ, составленная в MA LAB / SIMULI K Для проверки корректности модели следует подать на вход системы какой-либо сигнал и посмотреть поведение выходного сигнала. В качестве входного используем ступенчатый сигнал (блок S ep), выходной сигнал выведем на график с помощью осциллографа Scope. Рис. 4. Результат работы модели САУ в MA LAB / SIMULI K 2. Построение частотных характеристик (АЧХ, ФЧХ) системы, ЛАЧХ разомкнутой системы, переходной характеристики На рис.3 показана модель замкнутой системы. Чтобы построить характеристику для разомкнутой системы (кривую Найквиста), необходимо разорвать главную обратную связь (рис.5). Рис. 5. Модель разомкнутой САУ, составленная в MA LAB / SIMULI K Имея модель САУ в SIMULI K, легко построить её частотные и переходную характеристики с помощью другого инструмента: L I Viewer. Он предназначен для анализа линейных стационарных систем. С помощью данного инструмента можно построить частотные характеристики исследуемой системы, получить её отклики на единичные ступенчатое и импульсное воздействия, построить годограф Найквиста и т.д. Рис. 5. Переходный процесс САУ Для построения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) замкнутой системы производят подстановку в выражение для передаточной функции замкнутой системы и АЧХ строят по выражению: . Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) замкнутой системы строится по выражению: , т. е. как аргумент комплексной передаточной функции замкнутой системы. , - соответственно действительная и мнимая части комплексной передаточной функции замкнутой системы . Рис. 6. АЧХ и ФЧХ замкнутой системы Рис. 7. Логарифмические частотные характеристики разомкнутой САУ 3. Исследование системы на устойчивость Критерий Гурвица Характеристическое уравнение замкнутой системы в общем виде имеет вид: (91) Составим определители Гурвица: , , , , , , . ; ; ; ; ; . Программа анализа устойчивости САУ: % Анализ устойчивости САУ по Гурвицу % Коэффициенты характеристического уравнения замкнутой системы: a7=75; a6=75030; a5=75030753; a4=2530753150; a3=1753150000; a2=254 1.0e 8; a1=5 1.0e 9; % a - вектор коэффициентов характеристического уравнения замкнутой системы % % нумерация начинается с единицы, а не с нуля a = ; disp('Вычисление определителей Гурвица:'); A6=[a(6) a(7) 0 0 0 0; a(4) a(5) a(6) a(7) 0 0; a(2) a(3) a(4) a(5) a(6) a(7); 0 a(1) a(2) a(3) a(4) a(5); 0 0 0 a(1) a(2) a(3); 0 0 0 0 0 a(1)] d6=de (A6) A5=[a(6) a(7) 0 0 0; a(4) a(5) a(6) a(7) 0; a(2) a(3) a(4) a(5) a(6); 0 a(1) a(2) a(3) a(4); 0 0 0 a(1) a(2)] d5=de (A5) A4=[a(6) a(7) 0 0; a(4) a(5) a(6) a(7); a(2) a(3) a(4) a(5); 0 a(1) a(2) a(3)] d4=de (A4) A3= d3=de (A3) A2= d1=de (A1) if d6&g ;0 && d5&g ;0 && d4&g ;0 && d3&g ;0 && d2&g ;0 && d1&g ;0 s='Так как все определители Гурвица больше нуля, то система УСТОЙЧИВА'; else s='Так как не все определители Гурвица положительны, то система НЕ УСТОЙЧИВА'; e d disp(s); Результат работы программы: &g ;&g ; Вычисление определителей Гурвица: A6 = 1.0
e 010 0.0000 0.0000 0 0 0 0 0.2531 0.0075 0.0000 0.0000 0 0 2.5400 0.1753 0.2531 0.0075 0.0000 0.0000 0 0.5000 2.5400 0.1753 0.2531 0.0075 0 0 0 0.5000 2.5400 0.1753 0 0 0 0 0 0.5000 d6 = 8.7654e 050 A5 = 1.0e 010 0.0000 0.0000 0 0 0 0.2531 0.0075 0.0000 0.0000 0 2.5400 0.1753 0.2531 0.0075 0.0000 0 0.5000 2.5400 0.1753 0.2531 0 0 0 0.5000 2.5400 d5 = 1.7531e 041 A4 = 1.0e 010 0.0000 0.0000 0 0 0.2531 0.0075 0.0000 0.0000 2.5400 0.1753 0.2531 0.0075 0 0.5000 2.5400 0.1753 d4 = 1.3753e 031 A3 = 1.0e 010 0.0000 0.0000 0 0.2531 0.0075 0.0000 2.5400 0.1753 0.2531 d3 = 1.3757e 022 A2 = 1.0e 009 0.0001 0.0000 2.5308 0.0750 d2 = 5.4398e 012 A1 = 75030 d1 = 75030 Так как все определители Гурвица больше нуля, то система УСТОЙЧИВА. Критерий Михайлова Построим годограф Михайлова – кривую, которая описывается характеристическим вектором на комплексной плоскости. Характеристический вектор получим, подставив в характеристический полином (знаменатель передаточной функции замкнутой системы): Программа анализа устойчивости САУ: disp (' Анализ устойчивости по критерию Михайлова '); % знаменатель характеристического уравнения замкнутой системы % где вектор a найден ранее for i=1:1101 w(i)=i-1;% вектор значений частот e d =le g h(w); for k=1: e d x=real(M); % действительная часть y=imag(M); % мнимая часть plo (x,y); grid o ; В результате получаем график (рис. 8,а,б). а) б) Рис.8. Кривая Михайлова: а) , б) Характеристический полином имеет степень 6-го порядка, следовательно, для устойчивости данной системы необходимо, чтобы характеристический вектор описывал угол , т.е. последовательно проходил шесть квадрантов комплексной плоскости. Так как это условие выполняется, то система является устойчивой. Критерий Найквиста Критерий Найквиста позволяет судить об устойчивости замкнутой системы по виду амплитудно-фазовой характеристики (АФЧХ) разомкнутой системы. АФЧХ разомкнутой системы, строим в программе MA LAB/SIMULI K с помощью инструмента L I Viewer. Рис.9. АФЧХ (кривая Найквиста) разомкнутой системы Так как кривая Найквиста не охватывает точку (-1;i0), то система является устойчивой. Запасы устойчивости Запасы устойчивости определим графически по ЛЧХ разомкнутой системы (рис.7). Запас устойчивости по амплитуде . По определению частота среза - это частота, при которой АФЧХ пересекает окружность единичного радиуса с центром в точке (0;i0). Но, так как кривая Найквиста расположена внутри единичной окружности (рис.9) и не пересекает её, то частота среза отсутствует. Откуда следует, что фаза может изменяться в любых пределах без риска для устойчивости системы. Вывод: система устойчива. 4. Оценка точности САУ Если передаточную функцию по ошибке представить в виде степенного ряда , то коэффициенты , , , называют коэффициентами ошибок. Их можно определить по известным формулам Затем величину ошибки можно рассчитать по формуле В задании требуется определить ошибку при xВХ( ) = 1; ; 2 . Программа расчёта величины ошибки: disp (' Определение коэффициентов ошибок '); syms p Wd x dx % p, Wd, x, dx - символьные переменные a(2)=252.5 1.0e 8; disp (' Передаточная функция по ошибке '); a(4) p^3 a(3) p^2 (a(2) 0.0
Силовая установка (СУ) включает два турбовинтовых двигателя ТВЗ-117ВК мощностью по 2200 л. с. Двигатель представляет собой дальнейшую модификацию ТВЗ-117, хорошо зарекомендовавшего себя на Ми-24. С целью предохранения газовоздушного тракта от эррозионного износа при эксплуатации вертолета на пыльных, песчаных фунтовых площадках на входе в двигатель установлено пылезащитное устройство. Для уменьшения инфракрасного излучения двигателя его выхлопной патрубок закрыт экранно-выхлопным устройством. Система автоматического регулирования двигателей обеспечивает в рабочем диапазоне режимов работы поддержание постоянного значения частоты вращения НВ. При отказе одного из двигателей в полете другой автоматически переходит на повышенный вплоть до взлетного режим работы. Работа двигателя на взлетном режиме в этом случае разрешается в течение часа, после чего он подлежит замене. На вертолете имеется управляемое, неуправляемое ракетное и стрелково-пу-шечное вооружение. На подвижных в вертикальной плоскости двух пусковых установках, размещенных под крылом на внешних балочных держателях, может находиться до 16 сверхзвуковых противотанковых управляемых по лазерному лучу ракет (ПТУР)
1. Анализ и синтез одноконтурной системы автоматического регулирования
2. Синтез системы автоматического регулирования массы квадратного метра бумажного полотна
3. Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе
4. Система автоматического регулирования
9. Анализ системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате АВМ
10. Системы автоматического регулирования водоснабжения
11. Исследование системы автоматического регулирования угловой скорости двигателя внутреннего сгорания
12. Проверка устойчивости системы автоматического управления
14. Системы автоматической посадки самолетов для XXI века
15. История создания и принципы функционирования системы автоматических котировок
16. Исследование системы автоматического управления
Сумка-мини для раскрашивания "Модница" (контур-серебро). 
Детский трехколесный велосипед Jaguar (цвет: синий). 
Копилка "Свинка с мелом", 20x15x16 см, арт. 223018. 17. Анализ динамических свойств системы автоматического управления заданной структурной схемы
18. Система автоматического контроля условий эксплуатации оборудования ( по ИИС)
19. Разработка системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата
20. Система государственного экологического контроля и повышения его эффективности
21. Модернизация АСР (автоматическая система регулирования) молотковой дробилки типа ДДМ
25. Право в системе нормативного регулирования общественных отношений
26. Терминология теории систем (автоматизированные и автоматические системы)
27. Система с двухзонным регулированием скорости
28. Разработка схемы автоматического регулирования и контроля параметров управления методической печи
29. Банковская система и регулирование рынка
31. Система антимонопольного регулирования в США
32. Системы регулирования несостоятельности в Англии, Франции, Германии
Карандаши цветные "Artist", 24 цвета. 
Кольцедержатель "Дерево с оленем", малый, белый. 
Детский велосипед Jaguar трехколесный (цвет: розовый). 33. Нормы права в системе нормативного регулирования
34. Анализ и синтез систем автоматического регулирования
35. Регулирование и контроль в системе менеджмента
36. Международное регулирование внешней торговли. Внешнеторговая система России
37. Реформа системы регулирования естественных монополий
41. Нормативно-правовое регулирование системы исполнительной власти
42. Право в системе нормативного регулирования общественных отношений
44. Автоматические системы управления
45. Основные стадии создания автоматической системы управления
46. Диагностика отказов системы регулирования уровня в баке
47. Разработка устройства автоматического регулирования света на микроконтроллере
48. Элементы теории автоматического регулирования
Набор детской посуды "Белоснежка", 3 предмета. 
Говорящий планшетик "Сказочка". 
Настольная игра "Каркуша. Маленький Сад". 49. Международное регулирование внешней торговли. Внешнеторговая система России
51. Автоматическая система управления процессом испытаний электропривода лифтов
52. Автоматическое технологическое оборудование (АТО). Системы управления АТО
53. Анализ систем автоматического регулирования температуры поливной воды в теплице
57. Система стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока
58. Автоматизированные теплофикационные системы управления турбины с отопительными отборами
60. Бюджетная система как механизм государственного регулирования
61. Система денежно-кредитного регулирования
62. Государственный сектор в системе государственного регулирования экономики
64. Деревянные конструкции /без чертежей/
Блюдо для блинов с крышкой "Лавандовый букет", 23 см. 
Прыгунки 3 в 1 "Спортбэби" (прыгунки, качели, тарзанка) с качельным крюком. 
Глобус Земли физический + политический, с подсветкой, 250 мм. 65. Происхождение Солнечной системы и Земли
66. Вселенная, Галактика и Солнечная система
67. Происхождение и развитие солнечной системы
68. Солнечная система в центре внимания науки
73. Тросовые системы в космосе
74. Анализ устойчивости и поддержание орбитальной структуры космической системы связи
75. Пространственная ориентация живых организмов посредством зрительной сенсорной системы
76. Система HLA и инфекционные заболевания
77. Анатомия и физиология пищеварительной системы человека
78. Бактериальная система секреции белков первого типа
Карточная игра "Додо". 
Полотенце махровое "Нордтекс. Aquarelle", серия "Волна" (цвет: светло-зеленый), 70х140. 
Набор детской складной мебели "Азбука" КУ2П/9. 81. Світове господарство - глобальна географічна система та економіко-географічний вимір
82. Транспортная система Украины
83. Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы
84. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
85. Анализ регулирования и финансирования бюджетного дефицита с 1985 и по наши дни
89. Государственное регулирование экономики
90. Государственное регулирование экономики: формы и методы
91. Зарубежный опыт государственного регулирования рыночной экономики на примере Франции (Доклад)
92. Монополизация экономики. Антимонопольное регулирование экономики
96. Налоговая система РФ на современном этапе
Чудо трусики для плавания, от 0 до 3-х лет, трехслойные, арт. 111, для мальчиков. 
Простыня на резинке "ЭГО", 160х200 см, салатовая. 
Перчатки виниловые одноразовые, размер L, 100 шт. 97. Основные задачи и сферы государственного регулирования в экономике
98. ПОДАТКИ ТА ПОДАТКОВА СИСТЕМА УКРАЇНИ
99. Проблемы реформирования налоговой системы в России
