Параметры и передаточные функции элементов

 

Задача пункта состоит в вычислении параметров передаточных функций и подстановке их в формулы.

Заданием определены типы моделей элементов САР, а также даны их передаточные функции в общем виде.

При анализе исходных данных необходимо подтвердить по литературным источникам обоснованность этих моделей.

Пояснение: параметры элементов определяются в задании к курсовой работе по выдуманным, искусственным формулам, но так, чтобы их значения были близки к параметрам реальных элементов.

Ответы на основные вопросы:

Зачем: передаточные функции элементов определяются с целью построения структурно-алгоритмической модели САР ЧВ ДПТ.

Как: посредством вычисления параметров передаточных функций по заданным формулам и подстановки их в формулы передаточных функций.

Почему: в литературе передаточные функции элементов систем и объектов получаются путем составления для них дифференциальных уравнений. В данной курсовой работе и формулы передаточных функций элементов, и формулы для вычисления их параметров заданы, и поэтому требуют только подтверждения литературными источниками.

(N - номер варианта задания)

 

У - усилитель моделируется апериодическим звеном с параметрами:

при N=0

передаточная функция:

ТП - тиристорный преобразователь моделируется апериодическим звеном с параметрами:

при N=0

передаточная функция:

 

ОСН - гибкая обратная связь по напряжению, инерционно-дифференцирующее звено с параметрами:

при N=0

передаточная функция:

ТГ - тахогенератор, усилительное (пропорциональное) звено с параметром:

при N=0

передаточная функция:

Г - генератор, апериодическое звено с параметрами:

при N=0

передаточная функция:

ДПТ- двигатель постоянного тока, колебательное звено с параметрами:

при N=0

при N=0

при N=0

при N=0

 

передаточная функция по каналу управления:

а по каналу возмущения:

Построение, запуск и анализ модели САР

Построение структурной схемы САР

 

Порядок запуска программы VisSim 3.0 и работы с ней изложен в методических указаниях к лабораторным работам №1-4.

Построить структурную схему модели САР ЧВ ДПТ рис. П2 и запустить процесс моделирования. Порядок построения схемы приведен ниже.

Запустить Vissim. Установить кириллицу: View (Вид) - Fonts (Шрифты) - выбрать шрифт MS Sans Serif, кириллица, размер 8). Выбрать красивое оформление блоков и линий связи: View (Вид) - Presentation Mode (Режим презентации).

Рис. 4.2. Модель исходной САР ЧВ ДПТ. Переходная характеристика исходной САР представляет собой колебательный процесс с увеличивающейся со временем амплитудой. Исходная САР неустойчива.

 

Подобный рисунок следует привести в пояснительной записке.

 

Вынесение блоков на рабочее пространство VisSim и их соединение

Генератор ступенчатого сигнала (step) выносится из меню Blocks – Signal Producer – step.

Сумматор выносится из меню Blocks – Arithmetic – Summing Junction.

Чтобы один из входов сумматора сделать отрицательным, необходимо навести на этот вход курсор (появится вертикальная стрелка), нажать клавишу < Ctrl> и одновременно правую кнопку мыши. При этом знак на входе сумматора измениться на противоположный.

Аналогично выносится и подключается второй сумматор.

Апериодические, колебательные звенья и звенья большего порядка, а также ПИ-регулятор проще всего промоделировать с помощью блока transferFunction - линейного блока общего вида.

Линейный блок общего вида (transfer Function) выносится из меню Blocks – Linear System - transferFunction.

Усилитель (gain) выносится из меню Blocks – Arithmetic – gain.

Осциллограф (plot) выносится из меню Blocks – Signal Consumer – plot.

Чтобы развернуть блоки обратной связи по напряжению, тахогенератора и осциллографа, необходимо использовать функцию разворота блока на 180 ° : Edit - Flip Horizontal (блок предварительно нужно выделить прямоугольной рамкой).

Напомним, что текстовые пояснения на рабочем пространстве делаются с помощью блока label (Bocks – Annotation – label).

 

Задание параметров блоков

Далее следует задать параметры отдельных блоков с тем, чтобы они соответствовали своему назначению, т.е. их передаточные функции были такими, как вычислены выше для САР.

Усилитель.

Щелкнуть дважды левой кнопкой или один раз правой по блоку усилителя и в появившемся окне ввести значения усиления и коэффициенты знаменателя его передаточной функции

Аналогично вводятся параметры тиристорного преобразователя и генератора, поскольку они также как и усилитель моделируются апериодическими звеньями.

Двигатель постоянного тока.

Щелкнуть дважды по будущей модели двигателя и в диалоговом окне ввести параметры в соответствии с передаточной функцией

Отметим, что коэффициенты полинома знаменателя вводятся в порядке убывания их степеней и разделяются пробелами.

Звено обратной связи по напряжению (ОСН).

Введение параметров имеет особенность: числитель не содержит свободного члена, о чем следует сообщить VisSim’у, явно указав нулевое значение коэффициента свободного члена

Тахогенератор моделируется безинерционным усилителем, в окне свойств которого нужно установить только значение коэффициента усиления, равного в данном случае 0.02.

Надписи. Напомним, что надписи выполняются с использованием блока label подменю Annotation меню Blocks.

Может оказаться необходимым уменьшить время моделирования, с тем, чтобы колебания не достигали огромных величин. Для этого выбрать в главном меню VisSim: Simulate – Simulation Properties – на вкладке Range установить нужное значение параметра End. Заодно имеет смысл установить шаг интегрирования Step Size величиной 0.001.

Щелкнуть по кнопке ОК. Запустить моделирование.

В результате будет построена модель, схема которой приведена на рис. 4.2.

 

4.4 Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутой САР.
(предварительная коррекция)

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Microsoft Office Word. Дополнительные функции
2. Абсорбционные ткани. Формирование, строение и выполняемые функции.
3. Алгоритм расчета доз органических и минеральных удобрений по прогнозному ротационному балансу элементов питания растений
4. Анализ базовых функций гражданского общества. Демократические функции гражданского общества.
5. Анализ элементов художественного текста
6. Анатомо-морфологические особенности и основные физиологические функции организма
7. Анатомо-морфологическое строение и основные физиологические функции организма
8. Базисные функции с конечным носителем
9. Базы данных. Назначение и основные функции.
10. Банковская система: структура, функции, роль.
11. Бесконечно малые функции, основные теоремы о бесконечно малых функциях
12. Биологическая система, состоящая из взаимосвязанных и соподчиненных элементов, взаимоотношения и особенности строения которых определены их функционированием как целого. Что является такой системой?