Материал: 1244

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Задание:

1.Расчет и построение логарифмической псевдочастотной характеристики (ЛПЧХ) разомкнутой импульсной системы, состоящей из функционально необходимых элементов, и оценка ее устойчивости и качества.

2.Расчет параметров и построение заданной типовой желаемой ЛПЧХ по заданным требованиям к качеству системы.

3.Расчет дискретного корректирующего устройства.

4.Определение алгоритма работы цифровой вычислительной машины (ЦВМ) в роли дискретного корректора. Реализация дискретного корректирующего устройства в виде импульсной RC- цепи.

5.Построение переходной функции в скорректированной системе.

Перечень необходимого графического материала:

1.Функциональная схема скорректированной системы и принципиальная схема дискретного корректирующего устройства при его реализации импульсным RC-фильтром либо структурная схема реализации алгоритма на ЦВМ.

2.Логарифмические псевдочастотные характеристики функционально необходимой и требуемой части системы, а также дискретного корректирующего устройства.

3.Переходная функция импульсной системы.

4.Прочие вспомогательные и расчетные графики и рисунки. Примерное содержание

пояснительной записки определяется заданием, дополненным введением и выводами. Пояснительная записка должна содержать весь необходимый расчетный и графический материал.

Структурные схемы систем с последовательной дискретной коррекцией и дискретной коррекцией в цепи обратной связи

Рис. 1. Структурные схемы импульсных систем с последовательной дискретной коррекцией (а) и дискретной коррекцией в цепи ОС (б)

5

(ОС) представлены соответственно на рис. 1, а и б. Исходные данные приведены в таблице.

6

 

 

 

 

 

Воздействия

 

 

 

 

 

Требования к качеству

 

 

 

 

Вариант

 

медленно меняющ.

гармонич.

Помеха S м

Типовая ЛПЧХs/v

м

Составляющая ошибок

град

 

 

 

(ω рад

 

 

м/с

м/с

м/с

град/с

град/с

м

м

 

м2

 

 

 

 

 

 

 

х(t)

 

β(t)

)( с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

),

 

 

Кф(р)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

T,c

* с

 

 

 

 

 

 

 

 

z ,

z ,

z ,

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max,

max,

f 2

 

 

zf ,

 

max,

 

 

 

 

 

 

 

хmax,

xmax,

xmax,

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

50

24

2/1

10

4

 

 

 

 

0,04

π/4

 

2

 

40

20

2/1

8

5

 

 

 

 

0,08

π/4

 

3

 

12

8

2/1

 

 

0,2

 

1,4

0,06

 

4

 

20

10

2/1

 

 

0,1

 

1,5

0,05

 

5

 

40

10

3/2

5

5

 

 

 

 

0,2

π/4

 

6

 

30

20

3/2

6

5

 

 

 

 

0,1

π/4

 

7

 

10

8

3/2

 

 

0,2

 

1,5

0,1

 

8

 

16

4

3/2

 

 

0,1

 

1,6

0,05

 

9

 

24

16

3/2

6

4

 

 

 

 

0,04

π/3

 

10

 

18

12

3/2

4

3

 

 

 

 

0,08

π/3

6

11

 

0,5 sin

0,02t

10

2/1

min

 

20

 

1,2

0,05

12

 

1,2 sin

0,1t

0,5

2/1

2,5

 

min

 

1,4

0,1

 

 

 

 

 

13

 

1,0 sin

0,05t

4

2/1

10

 

 

1

 

min

0,06

 

14

 

30

20

2/1

6

4

 

 

 

 

0,5

π/4

 

15

 

18

10

3/1

3

2

 

 

 

 

0,4

π/4

 

16

 

10

6

2/1

 

 

0,3

 

1,5

0,3

 

17

 

15

9

2/1

 

 

0,2

 

1,4

0,2

 

18

 

16

12

3/2

4

3

 

 

 

 

0,5

π/4

 

19

 

25

15

3/2

5

3

 

 

 

 

0,4

π/4

 

20

 

12

10

3/2

 

 

0,1

 

1,6

0,3

 

21

 

20

16

3/2

 

 

0,5

 

1,4

0,2

 

22

 

12

10

3/2

3

2

 

 

 

 

0,6

π/3

 

23

 

20

16

3/2

5

4

 

 

 

 

0,4

π/3

 

24

 

2,5 sin

0,05t

20

2/1

min

 

10

 

1,1

0,5

 

25

 

10 sin

0,02t

2,5

2/1

16

 

min

 

1,5

0,4

 

26

 

0,5 sin

4t

10

2/1

25

 

 

3

 

min

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ СПРАВКА

3.1. Понятие «дискретная система»

Среди систем автоматического управления распространены системы, в которых сигналы могут быть описаны дискретными функциями времени [1,3].

Дискретные системы – это системы, содержащие элементы, которые преобразуют непрерывный сигнал в дискретный. В дискретных системах сигналы описываются дискретными функциями времени.

Дискретность сигналов управления будет присутствовать, например, в случае применения для управления объектом ЭВМ. В принципе системы, в которых используются цифровые преобразователи сигналов или ЭВМ, будут характеризоваться присутствием дискретных сигналов управления или информации [1,3].

Квантование – процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретный. В зависимости от используемого вида квантования системы можно классифицировать:

импульсные системы, использующие квантование по вре-

мени;

релейные системы, использующие квантование по уровню;

цифровые системы, использующие квантование по уровню

ипо времени (комбинированное квантование).

Дискретные сигналы создаются на основе непрерывных сигналов. Процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретный называется квантование сигнала. Исходный непрерывный сигнал называется квантуемый сигнал, сигнал, получаемый в результате квантования, называется квантованный сигнал. Существуют разные способы квантования непрерывного сигнала [1].

Квантование по времени. Квантованный сигнал содержит отдельные значения (дискреты) квантуемого сигнала, которые выделяются в фиксированные моменты времени.

Процесс квантования по времени показан на рис. 2, где x(t) – квантуемый сигнал, x*(t) – квантованный сигнал [1].

Значения сигнала выделяются через равные промежутки времени T, где T – период (интервал) квантования. Следовательно, квантованный сигнал будет состоять из последовательности дискрет квантуемого сигнала, выделенных в моменты времени, крат-

7

ные периоду квантования. Квантованный сигнал при квантовании по времени описывается решетчатой функцией времени квантуемого сигнала [1]

x*(t) x(mT),

(1)

где m – целочисленный аргумент времени, m=1,2,3

Рис. 2. Квантование сигнала по времени

Квантование по уровню. В моменты достижения квантуемым сигналом некоторых фиксированных уровней квантованному сигналу присваивается значение достигнутого уровня, и это значение квантованного сигнала сохраняется до момента достижения квантуемым сигналом следующего уровня (рис. 2) [1].

Рис. 3. Квантование сигнала по уровню

На рис. 3 для квантуемого сигнала x(t) определены уровни квантования с интервалом (шагом) a. Значения квантованного сигнала x*(t) изменяются в момент достижения квантуемым сигналом очередного уровня. В результате квантованный сигнал представляет собой ступенчатую функцию времени [1].

8