МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ, НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОЇ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ К У Р С О В А Р О Б О Т А з курсу “Теорія автоматичного керування” для студентів базового рівня спеціальності 6.09.22 “Електромеханіка” Затверджено на засіданні кафедри електропривода та автоматизації промислових установок Протокол № від р. Львів 2000  Розрахунок електромеханічної системи автоматичного керування Принципово-структурна схема системи автоматичного керування показана на рис.1.
Рис.1. На схемі позначено: Д-двигун; ТП-тиристорний перетворювач з системою імпульсно-фазового керування; ТГ-тахогенератор; СК-система формування керуючого сигналу. Система повинна забезпечувати такі статичні та динамічні показники: коефіцієнт статичної похибки не повинен перевищувати задану величину (доп (в усталеному режимі) і час затухання перехідного процесу при стрибкоподібній зміні вхідного сигналу xвх(t) повинен бути на рівні заданої величини tп (в динамічному режимі). 1. Вихідні дані. Вихідні дані приведені в Додатку 1. 2. Програма роботи. 2.1. Розрахунок системи в статичному (усталеному) режимі. 2.1.1.Визначення необхідного коефіцієнту підсилення системи формування керуючого сигналу Кс, який забезпечить задану статичну точність регулювання. 2.1.2.Визначення величини сигналу завдання Uз, який забезпечить необхідну (номінальну) швидкість двигуна. 2.2. Розрахунок системи в динамічному режимі. 2.2.1.Розрахунок стійкості системи з допомогою заданого критерія. 2.2.2.Вибір послідовної коректуючої ланки та розрахунок параметрів її передавальної функції з умови забезпечення заданої швидкодії системи. 2.2.3.Схемна реалізація послідовної коректуючої ланки на операційних підсилювачах і R, C - елементах та розрахунок їх параметрів. 2.2.4.Розрахунок перехідних процесів в системі при стрибкоподібній зміні вхідного сигналу xвх(t). 2.2.4.1. Розрахунок перехідного процесу частотним методом. 2.2.4.2. Розрахунок перехідного процесу на комп’ютері. Задану програму потрібно виконувати в такій послідовності. Розрахунок системи. 3.1. Розрахунок системи в статичному режимі. 3.1.1. Структурна схема системи для усталеного режиму її роботи. 3.1.2. Визначення коефіцієнтів передачі двигуна та тахогенератора. 3.1.3. Розрахунок необхідного коефіцієнта передачі (підсилення) системи формування керуючого сигналу Кс. 3.1.4. Розрахунок напруги завдання Uз. 3.2. Розрахунок системи в динамічному режимі. 3.2.1. Структурна схема системи по відношенню до вхідного сигналу. 3.2.2. Розрахунок сталих часу двигуна. 3.2.3. Розрахунок стійкості системи. 3.2.4. Розрахунок параметрів передавальної функції послідовної коректуючої ланки. 3.2.4.1. Побудова ЛАЧХ нескоректованої системи (розімкненої). 3.2.4.2. Побудова ЛАЧХ скоректованої системи (розімкненої). 3.2.4.3. Побудова ЛАЧХ послідовної коректуючої ланки. 3.2.4.4. Визначення передавальної функції коректуючої ланки та розрахунок її коефіцієнтів. 3.2.5. Схемна реалізація коректуючої ланки. 3.2.5.1. Вибір схеми на операційних підсилювачах та R, C - елементах, що реалізує передавальну функцію коректуючої ланки. 3.2.5.2. Розрахунок параметрів R, C - елементів схеми, що реалізує передавальну функцію коректуючої ланки. 3.2.6. Визначення передавальної функції скоректованої системи (замкненої) по відношенню до вхідного сигналу xвх(t). 3.2.7. Знаходження дійсної частотної характеристики системи та побудова по ній перехідного процесу в системі. 3.2.8. Побудова перехідного процесу в системі з допомогою комп’ютера. 3.2.9. Аналіз отриманих результатів. 4. Методичні вказівки. 4.1. При розрахунку системи в статичному (усталеному) режимі слід приймати, що тиристорний перетворювач з системою імпульсно-фазового керування має лінійну регулювальну характеристику, тобто його коефіцієнт передачі Кп - постійна величина . Робота двигуна в усталеному режимі описується рівнянням:
, (1) де ...