Р-Р,Р-Р.= Р,Р; р=р,р, По.-,ожи„. что желаемый переходный процесс определяется п ф Ф„= J где g и С-о„ераторы ч„сл„те.ти и знаменателя. Приравняв Ф „ „ ф..

гР>р. 1

(ZBS)

овра1у;:,г.~лТю™

тыкающие усилитель К, (анаТи"иГш>с 2 40™ обратные свя.™. охвт-

Зададнмся желаемой п ф обеспечиваем,™" л пере.ходный процесс "°<=™"«=к)щеп 6лцзк]и-1 к апериодическому

Подставив в формулу ,2.85. выражения g= , „ С=,р+,„Г„+„. по-

(T,p+i)(T.j,+ t),T,p+iy где Т, и Гг ве,ичпиы, обратные корням уравиения СВ-вВ=р(Агр-+А,р+ЦО.

В уравпснин (2.80)

(2.86)

Г(1+Р)Г„-в]7

лЙ=««-

o6ecS"raS™HrSiLXSr "" Pv « "

TrP+i

Р..е "пеоЖаКГоГреГе™"-""" «5). кото-

Vf.=P.

Top-fl

Например, при уменьшении рс в 2 раза динамический выброс скорости при набросе нагрузки оказывается равным естественному статическому отклонению, а время восстановления увеличивается приблизительно в 2,5 раза.

Другим недостатком системы является отсутствие оптимизации астатического контура регулирования по динамическому выбросу скорости при возмущающих воздействиях. Между тем в системах автоматической стабилизации скорости приводов, регулируемых в широком диапазоне, ограничение динамического выброса является необходимым условием нормального функционирования системы.

Приведенный анализ свойств трансидинной системы управлеиия показывает, что системы управлеиия, построенные по этому принципу, не следует использовать в электроприводах с широким диапазоном регулирования скорости, требующих BbicoKoii степени ее стабилизации. Однако они могут с успехом применяться, например, для приводов механизмов прокатных станов.

Для Приводов с широким диапазоном регулирования следует применять системы управления, обеспечивающие необходимое качество переходных процессов при возмущающих воздействиях на всем диапазоне изменения скорости, оптимизированные как по быстродействию, так и по максимальному динамическому отклонению.

4. Аналшический метод

Аналитический метод расчета корректирующего устройства основан на сопоставлении желаемой п. ф. с п. ф. системы в замкнутом состоянии. Желаемая, плн эквивалентная, п. ф. должна выбираться так, чтобы соответствующий ей переходный процесс был близок к заданному, а п. ф. корректирующего устройства была бы не только физически реализуема, но и обеспечивала достаточно простую конструкцию корректирующего устройства. Аналитические методы синтеза различных систем регулирования подробно рассматриваются в специальной литературе, например [35, 36]. Здесь же мы ограничимся некоторыми примерами, позволяющими рассчитать корректирующие устройства, расчет которых методом ЛАХ нецелесообразен либо затруднителен.

Пример 2.11. Определить параметры корректирующего устройства системы электропривода с инерционным усилителем, имеющей отрЩательиую обратную cBHjb по скорости и рассмотренной в примере 2.7. Предварительно .1ададнмся структурой корректирующего устройства, которая изображена иа рис. 2.40, ,f. В соответствии со струнтурион схемой рнс. 2.33, а передаточная функция замкнутой скорректированной системы относите.тьно возмущающего воздействия

YB{l+,K/)

1+К,К,К.К,Ке+К,Ке УО(1+р,Кс-)+р

CB-gC=9(0.0555p+l);

(0.0555p+l)(0,01p+l) или, полагая 7с=0.0666+а01=0,0655 сек, иандем

Кг=-

0.0656Р+1

Приняв Ро=8 и Рс=5, согласно формуле (2.58а), полут1нм;

Тс=0,0045 сек; Рс=0,93« 1.

Таким образом.

0,0655р+1 0.0045/?+1

Пример 2.12. Определить параметры корректирующих устройств системы электропривода с вентильным преобразователем, содержащей отрицательную обратную связь по напряжению двигатели и положительную по току главной цепи. Практика расчетов показывает, что для падучения наилучших динамических свойств система должна иметь два корректирующих устройства: последовательное, включенное в цепь основного воздействия, и параллельное, включенное в цепь гибкой отрицательной обратной связи по напряжению (рис. 2.4G).

На структурной схеме Кт и Ag -звенья, образующие структуру двигателя; Ас, Ку - звенья преобразователя и промежуточного усилителя; Ki - согласую-щий усилитель с коэффициентом усиления Pi; и Ас - усилитель н корректирующая цепочка последовательного корректирующего устройства; Ксо - параллельное корректнр\тощее устройство; Кз=\ - коэффициент, определяющий долю напряжения двигателя, подаваемого на схему сравнения; Кь=Ри -звено положительной обратной связи -о току; Ks. Ке-звенья, преобразующие на структурной схеме э. д. с. двигателя е в напряжение на его зажимах и (см. гл. 4).

Расчет корректирующих устройств подобной снстемы методом ЛАХ сопряжен с трудностями. Поэтому наиболее рациональным решением здесь является аналитическое. Передаточная функция скорректированной снстемы относительно возмущающего воздействия в соответствии со структурной схемой имеет вид.

где т=Гсо+Тсо -сумма постоянных Бремени дкфференцнрующего контура;

Рв=уР.Ру; Р,-Р-Рт; D=QTp-i-Qp+i.

телв5,-Ж-;к?:;=*™ ">-„у положи-

(2.87)

женДТзгСуггГм™""" ""У-- расчетов 7-,=0 и учитывая выра-

Ф.= -

где е.=р/е.

(r..p+i) (ув-нувр.ке)+р.-р.рд..р (г.ор+1)(№+уБЙ,,+р.р,едт,.р=+тр+1) <2-88)

SSef оЙ= S.TXZ ~

тельной по току. Прправняв выражение (2.88) желаемой п.ф. Ф„,=е/С, иандем •B-FC 1 р.Л- ,

)(Г„р+1)(СВ-£Д) р. У(7..р+1)Л1 р,

Л=ел.р=+тр+,; f.=p.t..p; A=-i£=: MGB-gD

v°(>iP-H)

дает:

Приравнивание соответствующих козффицнеятов полиномов и F,C

02 = evc6i; Vee,T,o+VcT6,=p„o,T,i,; Af=Ve: VcT+Vc6i = Pjt„.

(2.89)

При зиачеииих параметров, приведенных в примере 2.7, и 7"ik=0.04 сек

[(1+9)0,04-0,4]0.05 (1+9) (0,04+0,05)-0.4 Л2=--=0; Ai=-=0,0555;

264 Глава 2. Системы, работающие в режиме стабилизащщ скорости

Задаваясь о, и близким к нему по значению Ьи находим а., т.». т задаваясь о, 3,,,,, <,ля;„„ быть при«ерио в 3-4 раза

чкьезадКто времени ретхлирования t„. Величина Vc в зависимости от а«о ДзонГ регул-фокаиКв D и статизма 5"-=?""™" """з

делвя по формхле (2.84). Коэффициенты усиления и р, находятся из

соотношения , , «

1+Рд Ри-Pi

.эда:/??Фиж.15?°ет?г=-

мени корректирующей цепочки определяются корням,, уравнения

А.р+А,р+1=0. где и Л вычистяются по формулам:

(2.90)

Учитывая, что

аг+а,Т-Уов{Ь,+Т) P.V

Ci+r-vc(8+t.)

= 1. приходим к уравнению для Кс: 1 1

Г,р+1 р.

" , и Г;-постая™еее1И обратные абсолютным звачениям корней vpaBHCHuH (2.90);

Г..Р °° Г„р+1

Пусть 0=0.4 гек; Г=а05 сек; Г=0.01 сек; «=0 ; Р>=5 е«=0.2 Зададимся п,=0,05 сек: 6,=0.03 сек. Тогда и,=0,4-0.1-0,3-0,001 . На осиоваипи формул (2.89)

0,1 0.2т,.+0,1 -0.031=0,5-0,0510; 0,lT-)-ai -0.03=0,5i,o. откуда т=0.015 сек; т,о=0.009 сек; Г,о=0.006 сек.

0.0012-Ю.О5-0,6-0,1-О,4(0,03-Ю,06) рщщ.

0.05-Ю,05-0,1(0,4-Ю,03) д 1-0,1

Л>=-

Урависние для определения и Г,-

О.ООП555р=-)-0.0607р-)-1=0: р, = -17.С:

7-,= -i- =0.0568 сек; Гсг=

р,=-102,4. =0,0097 сек;

17,6 102.4

Г.=0.0368-(-0.0097-)-0,006-(-0.01 =0,0825 сек.

Таким образом, полсчаем

1 1 0,009р

л--=

ГЛАВА 3. ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЛЕДЯЩИМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

§ 3.1. Следящие элеитрт

I непрерывного действия

0.О825Р-Ц

0.006р-)-1

Общие сведения. Следящие электроириводы бывают различных типов. Наиболее распространенньши являются следящие электроприводы постоянного и переменного тока с непрерывным управлением и релейные следящие электроприводы с электродвигателями переменного тока или электромагнитными муфтами, а также с двигателями постоянного тока.

Упрощенная принципиальная схема типичного следящего электропривода постоянного тока показана на рис. 3.1. Задатчпк 3, вращая вал с установленным на нем сельсином-датчиком СД, задает перемещение исполнительного вала объекта О, с которым связан сельсин-приемник СП При малом рассогласовании положения роторов сельсинов в обмотке возбуждения сельсина СП появляется э. д. с. £., действующее значение которой лропор-ционально углу рассогласования:

6 = (f:,-(f,

где Цз - угол поворота задающего вала; qi - угол поворота оси объекта.

Напряжение, равное f., поступает на первичную обмотку трансформатора Tpi. Вследствие этого во вторичных обмотках трансформатора оа и оЬ появляется напряжение t/i. Трансформаторы Tpi и Тр2 вместе с вентилями Вь В; и сопротивлениями г,, образуют фазочувствительную схему. В зависимости от знака рассогласования изменяется знак среднего напряжения Vлв между точками An В схемы.

Если, например, ротор сельсина-приемника отстает от ротора сельсина-датчика (6XJ), то напряжение на сопротивлении п равно сумме опорного напряжения Vz и напряжения И,, а на сопротивлении Г2-их разности. Напряжение же Lab пропорщю-нально . Это напряжение сглаживается емкостным фильтром Ф. Сглаженное напряжение рассогласования поступает на вход усилителя У.

Усилитель состоит из промежуточного усилителя и силового преобразователя, выходное напряжение которого подается иа якорь двигателя постоянного тока Д. Обмотка возбуждения двигателя включена на независимый источник напряжения V,.