(7 оценок, среднее: 4,71 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Курсовая работа: Система автоматической стабилизации мощности излучения рентгеновского прибора
Кафедра автоматики и действий управления
Курсовая работа
на тему:
Система автоматической стабилизации мощности излучения рентгеновского устройства.
( вариант 2 )
Выполнил:
студент группы 5561
Борисов М.
Педагог:
Солодовников Алексей Иванович
Санкт-Петербург.
2007
Содержание:
1. Задание: 3
2. Построение многофункциональной структурной схемы системы.. 3
3. Составление передаточных функций частей системы.. 4
4. Выбор порядка астатизма системы: 4
5. Составление начальной передаточной функции и построение. 4
логарифмических АЧХ и ФЧХ для разомкнутого состояния системы.. 4
6. Построение хотимой асимптотической ЛАЧХ разомкнутой системы по данным показателям свойства. 5
7. Корректировка начальной ЛАЧХ в согласовании с хотимой. 6
8. Построение ФЛЧХ скорректированной системы для разомкнутого состояния. Проверка по запрещенной зоне, отвечающей данному качеству системы.. 7
9. Поверочный расчёт переходного процесса системы.. 7
10. Пример принципной схемы тиристорного выпрямителя и его системы управления. 8
11. Представление схемы в двухпроводном выполнении, с учетом общего провода у электрических частей. 8
1. Задание:
Составить многофункциональную структуру системы. Расчет системы по данным показателям свойства провести при помощи логарифмических частотных черт. Выполнить поверочный расчет переходного процесса системы по управляющему (либо по возмущающему) действию.
Представить многофункциональную схему системы в двухпроводном выполнении. Показать пример принципной схемы 1-го из частей системы (по согласованию с педагогом)
Начальные данные:
характеристики рентгеновского устройства
1
Номинальное напряжение питания, кВ
100
2
Коэффициент передачи КРП
, Вт/В
2 10-6
3
Передаточная функция 
4
Неизменная времени ТРП
, сек.
2 10-3
Характеристики управляемого источника питания
1
Источник выполнен в виде выпрямителя с тиристорным управлением по схеме с умножением выпрямляемого напряжения
2
Выходное напряжение соответствует номинальному напряжению питания рентгеновского устройства
3
Номинальное входное (управляющее) напряжение, В
10
4
Передаточная функция 
5
Неизменная времени КУИ
, сек.
0.15
Характеристики датчика мощности излучения
1
Коэффициент передачи, В/Вт
25
2
Номинальное выходное напряжение, В
5
характеристики свойства системы
1
Перерегулирование σmax
, %
30
2
Время регулирования tp
, сек.
<0.04
3
Статическая ошибка управления
0
Поверочный расчет
Высчитать переходный процесс по возмущающему действию fB
(t) = fB
0
1(t), который вызывается скачком напряжения сети питания управляемого выпрямителя.
Передаточную функцию выпрямителя по возмущению принять в виде 
2. Построение многофункциональной структурной схемы системы
Построим начальную систему автоматической стабилизации мощности излучения рентгеновского устройства, анализируя начальные данные. Система будет состоять из последующих блоков:
УУ – управляющее устройство
УИ – управляемый источник питания
РП – рентгеновский устройство
ДМИ – датчик мощности излучения
fB
– возмущающее действие
3. Составление передаточных функций частей системы
Запишем передаточные функции (ПФ) звеньев начальной системы в общем виде, подставив все данные коэффициенты:
1. Передаточная функция управляющего устройства:
2. Передаточная функция управляемого источника питания:
3. Передаточная функция рентгеновского устройства:
4. Передаточная функция датчика мощности излучения:
4. Выбор порядка астатизма системы:
Примем υ=1, потому что статическая ошибка управления по условию равна 0.
5. Составление начальной передаточной функции и построение
логарифмических АЧХ и ФЧХ
для разомкнутого состояния системы
Для разомкнутой системы:
Wисх
(s) = 
=
Графики логарифмических частотных черт изображены ниже на рис. 1
характеристики свойства начальной системы (получены в программке CLASSIC):
Частота среза: 0.4986 рад/с
Припас по фазе: 85.6656 град
Частота пи: 57.7350 рад/с
Припас по модулю: 60.1150 дБ
6. Построение хотимой асимптотической ЛАЧХ разомкнутой системы по данным показателям свойства.
На основании данных характеристик свойства по способу В. В. Солодовникова определяем:
Частота среза может принимать значения огромные 282 рад/с, т. к. по условию tp
обязано быть меньше значения 0.04 с
дБ
Передаточная функция хотимой ЛАЧХ имеет вид
где 
значения K, T1
,Т2
, T3
подберем так, чтоб Wжел
соответствовала требуемым показателям свойства системы, приобретенным из диаграммы Солодовникова.
По построениям в программке CLASSIC получаем передаточную функцию последующего вида:
На основании приобретенных данных построим желаемую асимптотическую ЛАЧХ и ФЛЧХ свойства, на этом же графике для наглядности изобразим начальные свойства:
рис. 1
7. Корректировка начальной ЛАЧХ в согласовании с хотимой
Для того чтоб получить желаемые свойства из начальных:
Таковым образом для обеспечения нужных характеристик свойства системы нужно применить ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальный) законуправления и поочередную корректировку.
Тогда передаточная функция управляющего устройства будет иметь вид:
Передаточная функция корректирующего устройства:
Тогда передаточная функция разомкнутой приобретенной системы:
Характеристики свойства приобретенной системы:
Частота среза: 487.1219 рад/с
Припас по фазе: 45.4536 град
Для замкнутой системы:
8. Построение ФЛЧХ скорректированной системы для разомкнутого состояния. Проверка по
запрещенной зоне, отвечающей данному качеству системы
ФЛЧХ скорректированной системы изображена на рис. 1, совпадает с хотимой ФЛЧХ. Из графика видно, что ФЛЧХ не входит в запрещенную зону и фактически удовлетворяет данным показателям свойства, рассчитанным по диаграмме Солодовникова.
9. Поверочный расчёт переходного процесса системы
Возмущающее действие по условию:
fB
(t) = fB
0
1(t), возьмем fB
0
= 3
В итоге поверочного расчета в программке CLASSIC были получены последующие характеристики свойства при воздействии возмущения в виде ступенчатой функции:
Установившееся
время регулирования: 0.0090 с.
Перерегулирование: 23.08%
Приобретенные характеристики свойства удовлетворяют требуемым.
График переходной функции
скорректированной замкнутой системы:
10. Пример принципной схемы
тиристорного выпрямителя и его системы управления
11. Представление схемы в двухпроводном выполнении, с учетом общего провода у электрических частей
]]>