МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» КУРСОВА РОБОТА з курсу: „Теорія автоматичного керування” Тема 2 Варіант 10 Львів 2006 Завдання 1) Описати призначення і принцип роботи схеми. 2) Зобразити структурну схему системи. 3) Записати вирази коефіцієнтів передачі окремих ланок, а також розімкненої і замкненої системи. 4) Нарисувати статичні характеристики ланок системи. 5) Записати вирази диференціальних рівнянь для окремих ланок системи. 6) Знайти рішення диференціальних рівнянь для ланок системи. 7) За результатами рішення диференціальних рівнянь побудувати перехідні характеристики ланок системи. 8) Записати вирази для диференціальних рівнянь розімкненої і замкненої системи. 9) Привести схеми електронного моделювання окремих ланок і замкненої системи в цілому. 10) Користуючись одним з алгебраїчних критеріїв стійкості визначити стійкість системи і знайти граничний коефіцієнт підсилення. 11) Записати вирази передаточних функцій для окремих ланок системи. 12) Записати вирази передаточних функцій розімкненої і замкненої системи. 13) Записати вирази для комплексних коефіцієнтів передачі окремих ланок системи, розімкненої і замкненої системи. 14) Розрахувати аналітично і побудувати АФЧХ, АЧХ, ФЧХ, ЛАЧХ і ЛФЧХ окремих ланок системи, асимптотичні ЛАЧХ і ЛФЧХ розімкненої системи. 15) По АФЧХ розімкненої системи визначити стійкість системи. Знайти запаси стійкості по амплітуді і фазі. 16) По ЛАЧХ і ФАХ розімкненої системи визначити стійкість системи і знайти запаси стійкості по амплітуді і фазі. 17) Побудувати графік перехідного процесу при одиничній стрибкоподібній дії вхідної величини. 18) По графіку перехідного процесу визначити якісні показники системи. Тема 2. Автоматичний потенціометр з магнітним підсилювачем
Рівняння ланок: 1. Магнітний підсилювач:
2. Електронний підсилювач:
3. Двигун:
4. Редуктор:
5. Вимірювальна ланка
Параметри Розмірність   δ % 0.5  Мсн·10-4 Нм 75  Qm Радіан 30  Uп·10-4 В 4  CU·10-4 Нм/В 70  Cw·10-4 Нм·сек/В 8  Ід·10-4 кг·м2 2  Ін·10-4 кг·м2 0.02  Km  4  T Сек 0.04  І  15  Опис призначення і принцип роботи схеми Принцип роботи автоматичного потенціометра полягає в наступному: напруга
, що знімається із регульованого опору і яка поступає на вхід потенціометра, порівнюється з постійною напругою, що знімається з повзунка реохорда
. При зміні напруги
(збільшенні або зменшенні) в колі джерела живлення
і на вході підсилювача появиться напруга розбалансу
. В якості каскаду попереднього підсилення в даній схемі використано магнітний підсилювач МП з коефіцієнтом підсилення КM, де вхідна напруга підсилюється до величини

. На виході ЕП напруга приймає значення
. Напруга, яка утворилась на виході ЕП приводить в дію вал двигуна, який обертається за годинниковою стрілкою або проти неї в залежності від знаку розбалансу і який через редуктор переміщує повзунок реохорда до настання моменту рівноваги. В момент рівноваги
буде дорівнювати
, на підсилювач сигнал не подається (
=0) і реверсивний двигун зупиняється. Структурна схема системи
Вирази коефіцієнтів передачі окремих ланок, а також розімкненої і замкненої системи
- коефіцієнт передачі обмотки управління електромашинного підсилювача,
- коефіцієнт передачі короткозамкненої обмотки електромашинного підсилювача,
- коефіцієнт передачі двигуна,
- коефіцієнт передачі редуктора,
- коефіцієнт передачі розімкненої системи,
- коефіцієнт передачі замкненої системи. Статичні характеристики ланок системи МП:
.
при


Статична характеристика двигуна:
при



Вирази диференціальних рівнянь для окремих ланок системи Магнітний підсилювач:
Двигун:
Рішення диференціальних рівнянь для ланок системи Магнітний підсилювач:
при



Двигун:
;





. При розв’язку однорідного диференціального рівняння шукана функція замінюється виразом
і нехай
,...