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 = WТДЧWК0.
WТДЧWК0/( tТД р + 1)
Задание на выполнение работы:
Изменить быстродействие электронного термометра, сохраняя тип (параметры) ТД, математическую форму WЭТ (апериодическое звено) и величину КЭТ = КТДЧК0 = - 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=1/81
Содержание:
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
Модернизация электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа.
Для решения задачи данным способом необходимо использовать цепь следующего вида:
R21






R11


WK1
Т0С 





Схема модернизированного электронного термометра.
Предоставим передаточную функцию такой схемы
WЭТ(р) = WТД(р)ЧWК1(р)К1
КЭТ/(t р+1) = [КТД/(tТД р+1)] Ч WК1(р) Ч (-R21/R11)
Для реализации передаточной функции WК1(р) необходимо использовать схему вида:
C












R
3
R4


Схема корректирующей цепи последовательного типа.
Представим передаточную функцию такой схемы

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. 

0,2ЧК’O Ч
К’O Ч0,002= - 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)ЧK1=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)= R3 C
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.


Ko=R3/R4
ТД=R4C2
Т=R3C1
Рассчитаем элементы соответствующей схемы
1. ТД=R4C2
2. Кo= R3/R4
3. Т= 1/3ХУ=R3C1
4. R4 RД
RД =100 Ом
R4 =1000 Ом
С2 =
Ф
R3 = R4 ЧKo=50Ч1000=50000 Ом
Ф
Таким образом наиболее эффективным способом повышения быстродействия электронного термометра является способ введения корректирующей цепи с обратной связью.
2.1.Исследовать устойчивость типовых звеньев САУ, охваченных положительной и отрицательной обратной связью.
W(p) | Kp | K/p | K/(Tp+1) | K/(T1p2+T2p+1) |
WOC | + 1 ; - 1 |
1) W(p) = Kp не устойчива
WOC =1: W=WO/(1-WO)= Kp/(1- Kp)
-K>0 → K<0
WOC =-1: W=WO/(1+WO)= Kp/(1+Kp)
K>0
2) W(p) = K/p
WOC =1: 
-K>0 → K<0
WOC =-1: 
K>0
3) W(p) = K/(Tp+1)
WOC =1: 
T>0; 1-K>0 → K<1
WOC =-1: 
T>0; 1+K>0 → K>-1
4) W(p) = K/(T1p2+T2p+1)
WOC =1: 
T1 >0; T2>0; 1-K>0 → K<1
WOC =-1: 
T1 >0; T2>0; 1+K>0 → K>-1
2.2. Исследовать и обеспечить в случае необходимости области устойчивости САУ, заданной структурной схемой.
K
p(1+T2p)








+1
-1


Т1 = 1/X=1/2;
Т2 = 1/Y=1/7;
К = XЧY=14,
ПОС (+1) W(р)=
Н.У.
T1T2>0 1/14>0
T1+T2>0 1/2+1/7=0,643>0
1+T1K>0 1+(1/2Ч14)=1+7=8>0
-K>0 → K<0 2Ч7=14>0
Д.У. (Т1+T2)(1+T1K)+T1T2>0 (1/2+1/7)(1+8)+1/14=5,858>0
Система неустойчива. Для обеспечения устойчивости необходимо изменить числовые данные по параметру К:
K<0
Н.У. : (-1;0)
Д.У. : К>-0,8
-1 -0,8
0
Область устойчивости : (-14;0)
ООС (-1): ) W(р)=
Н.У. 
T1T2>0 1/14>0
T1+T2>0 1/2+1/7=0,643>0
1+T1K>0 1+(1/2Ч14)=1+7=8>0
-K>0 → K<0 2Ч7=14>0
Д.У. (T1+T2)
-0,6<0
Система параметрически неустойчива. Для обеспечения устойчивости, необходимо изменить числовые данные к параметру К
Н.У. : (0;∞)
Д.У. : К<0,8
Область устойчивости : (0; 0,8)
0
0,8
10
Другие работы по теме:
Метод наименьших квадратов
Метод наименьших квадратов Оценка параметров уравнения А0 , А1, А2 осуществляется методом наименьших квадратов (МНК). В основе которого лежит предположение о независимости наблюдений исследуемой совокупности и нахождении параметра модели, при котором минимизируется сумма квадратов отклонений фактических значений результативного признака от теоретических, полученных по уравнению регрессии.
Отделение по выработке бисквитного полуфабриката
смотреть на рефераты похожие на "Отделение по выработке бисквитного полуфабриката" | | |Департамент образования города Москвы | |Московский пищевой колледж | | | | | | | | | | | | | |Расчет экономических показателей производства торта «Бисквитно-кремового» П=1,71| |т/смену | |Предусмотреть замену сырья | | | | | | | | | | | |Курсовая работа по дисциплине | |«Экономика и управление предприятием» | |специальность 2702 | |«Хлебопекарное, макаронное и кондитерское производство» | |с дополнительной подготовкой в области предпринимательства | | | | | | | | | | | |РК. 07. 00. 00. 00. 00 99 – ТП – 44 | | | | | |Студент Д.В.
Расчет линейной электрической цепи
Оглавление Введение 1. Задание 2. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения; расчет и построение графиков АЧХ и ФЧХ 4. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты
Термодинамический анализ цикла газовой машины
Газовый цикл и его четыре процесса, определяемые по показателю политропы. Параметры для основных точек цикла, расчет промежуточных точек. Расчет постоянной теплоемкости газа. Процесс политропный, изохорный, адиабатный, изохорный. Молярная масса газа.
Сравнительный анализ циклов газотурбинной установки
Нахождение параметров для основных точек цикла газотурбинной установки, который состоит из четырех процессов, определяемых по показателю политропы. Определение работы газа за цикл и среднециклового давления. Построение в масштабе цикла в координатах.
Расчет процесса горения газообразного топлива
Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
Стенд для монтажа шин
Проектирование стенда для демонтажа и монтажа шин. Расчет площади поперечного сечения штока, штока на сжатие, нагрузки на шток. Выбор гидроцилиндра и расчет параметров гидравлического насоса. Расчет сварного шва крепления корпуса гидроцилиндра с серьгой.
Расчет балки на жесткость
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра сопротивления материалов
Расчет полевого транзистора
1 Расчет входной и выходной характеристики транзистора с использованием модели Молла – Эберса. 1.1 Расчет и построение выходных характеристик транзистора
Определение параметров p-n перехода
«МАТИ»-РГТУ им. К. Э. Циолковского тема: «Определение параметров p-n перехода» Кафедра: "Xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxx" Курсовая работа
Расчет электропривода
Саратовский Государственный Технический Университет Кафедра АЭУ Курсовая работа по электроприводу «Расчет электропривода» Саратов – 2008 Содержание
Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А
Поиск собственных частот элементов токарно-винторезного станка и их резонансных амплитуд с помощью программы MathCAD. Массы и жёсткости компонентов. Расчет режимов резания и осевой силы. Корректировка скорости резания. Выбор необходимых коэффициентов.
Проверочный расчет станка С2Р12
Реферат СТАНОК, МУФТА, НОЖЕВОЙ ВАЛ, ВАЛЕЦ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов формата A1, 1 листа формата А2, 1 листа формата А3, 1 листа формата А4 (иллюстративного материала).
Автоматизированный гидропривод
ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет – УПИ” Имени первого президента России Б.Н. Ельцина Кафедра Электронного машиностроения
Расчет роторно-поршневого двигателя
Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным данным. Расчет параметров во входном сечении и по тракту диффузора. Уравнение равенства секундного расхода. Расчет геометрических параметров в сопловой части заданного двигателя.
Расчет разброса баллистических параметров
Определение предельного случайного разброса баллистических параметров двигателя (при начальной температуре -50 С): давления, тяги, единичного и полного импульса тяги. Расчет недостающих величин. Группировка и оформление полученных результатов в таблицу.
Расчет параметров постоянно-поточной линии
Длительность цикла обработки партии деталей при последовательном, параллельном и смешанном видах движения предметов труда в технологическом процессе. Нахождение скорректированного значения шага и скорости конвейера. Параметры постоянно-поточной линии.
Конструирование валов
Предварительно выбираем радиально- упорные подшипники средней серии. По диаметру выбираем подшипники 000 с параметрами: c = 00. 7 кН, С0 = 99 кН, = 06
«Многоканальный коммутатор аналоговых сигналов»
В данной курсовой работе разработан многоканальный коммутатор аналоговых сигналов, с учетом заданных параметров. Разработана принципиальная схема, выбрана элементная база, выполнен расчет коэффициента передачи
Расчет кабеля Р-4
Содержание Конструктивные характеристики…3 Расчет первичных параметров…4 Расчет вторичных параметров…9 Вывод по работе…12 Список литературы…13
Определение параметров p-n перехода
«МАТИ»-РГТУ им. К. Э. Циолковского тема: «Определение параметров p-n перехода» Кафедра: "Xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxx" Курсовая работа
Усилители
Практическое занятие №12 Изучение методов измерения основных параметров операционных усилителей Характеристики операционного усилителя. Цели:
Расчет системных параметров радиолокационной системы
Изучение взаимосвязи системотехнических параметров и характеристик при проектировании радиолокационной системы. Расчет и построение зависимости энергетической дальности обнаружения от мощности передатчика и числа импульсов в пачке зондирующего сигнала.
Расчет широкополосного усилителя мощности
Расчет входного каскада широкополосного усилителя. Расчет нижней и верхней граничной частоты. Распределение частотных искажений. Схема регулировки усиления. Расчет параметров обратной связи. Топология элементов широкополосного усилителя мощности.