ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ФИЛИАЛ КАФЕДРА АЭС и ПНК

Курсовая работа

по дисциплине: «Моделирование систем и процессов»

Расчет корректирующего устройства

Выполнил: студент 4 курса

специальности 160903 Устененко А.А.

Проверил: доцент, ктн Котлов Ю.В.

Иркутск 2013 г.

Задание

Вариант 3

Задана структурная схема автоматической системы стабилизации крена ЛА (рисунок 2).

Рисунок 2 - Структурная схема автоматической системы стабилизации крена

Передаточные функции блоков схемы:

;

;

Определить передаточную функцию корректирующего звена и определить в так, чтобы система обладала следующими свойствами и показателями качества:

ошибкой стабилизации ;

перерегулированием ;

временем переходного процесса .

Максимальное ускорение регулируемой величины не более при наличии рассогласования .

Необходимо построить переходной процесс скорректированной системы и показать, что система удовлетворяет заданным требованиям.

Варианты значений параметров заданы в таблице 2.

Таблица 2

ПАРАМЕТРЫНОМЕРА ЗАДАНИЙ123456789100,50,550,60,650,70,750,80,850,90,951,21,41,61,821,21,41,61,8210121416182022242628111111,21,21,21,21,2

Примечание: в для первых 10 вариантов , для вторых 10 вариантов .

На основе полученной синтезировать электрическую схему корректирующего звена из R,L,C элементов.

Введение

Дисциплине "Моделирование систем и процессов" принадлежит основная роль в формировании профессиональных знаний для инженера по эксплуатации авиационного оборудования в области автоматики авиационных систем и комплексов. Целью изучения дисциплины является получение знаний о принципах построения и расчета автоматических систем управления, овладение методами анализа и синтеза математических моделей информационных систем на основе использования частотных графоаналитических методов и средств вычислительной техники.

В данной курсовой работе студент должен на основе изучения соответствующего курса усвоить следующие умения:

составлять функциональные и структурные схемы систем автоматического управления, используя основные математические модели их элементов;

производить статический расчет системы и выбор её параметров, удовлетворяющих основным требованиям, предъявляемым к САУ;

определять вид и параметры передаточных функций элементов систем автоматического управления;

производить динамический расчет систем автоматического управления на основе изучения методов анализа и определять качество работы систем;

выбирать и рассчитывать характеристики элементов систем, используя частотные методы синтеза САУ;

производить анализ причин неисправностей и отказов в системах автоматического управления;

использовать современную вычислительную технику при исследовании систем автоматического управления.

1. Расчет нескорректированной системы

крен стабилизация корректирующий автоматический

Преобразованная структурная схема с единичной обратной связью, необходимая для построения , представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 Преобразованная структурная схема стабилизации гироскопического устройства

Передаточная функция разомкнутой нескорректированной системы:

Из данной передаточной функции видно, что передаточный коэффициент разомкнутой системы .

Тогда передаточная функция замкнутой системы имеет вид:

Проверим устойчивость данной системы в замкнутом состоянии по критерию Гурвица. Характеристический полином замкнутой системы:

Откуда коэффициенты характеристического полинома равны:

Так как , а их соотношение , поэтому можно сделать вывод о том, что данная система устойчива.

Рассчитанная разомкнутая нескорректированная система будет использоваться для построения ЛАХ. Рассчитаем необходимые коэффициенты и частоты сопряжения для построения асимптотической ЛАХ нескорректированной системы.

Коэффициент усиления был найден из передаточной функции неизменяемой системы и равен:

Добротность системы при частоте ?=1 равна:

Рассчитаем значения частот сопряжения асимптотической ЛАХ Lн(?):