![]() |
|
Главная Промышленная автоматика.
1с Rq *о.с 1к.сР+1 Ко.с
Рис.7.1. Исходная (о) и расчетная (б) структурные схемы Для синтеза регулятора Для синтеза регулятора используется упрощенная структура (рис.7.1, б), в которой пренебрегается внутренней обратной связью по ЭДС двигателя и вее малые постоянные времени (Гц и Гд.с) приводятся к одной постоянной времени инерционного звена в прямом канале Тц. Для этой цели может бть использована формула, предложенная Ямпольским: j 1 --L-- + tTo.c (7.2) где Y.In.k > So.c - суммы малых (нескомпенсированных) постоянных времени прямого канала и обратных связей. Синтез регулятора статической системы стабилизации скорости. Определение структуры и параметров регулятора, включенного в цепь прямого канала, покажем на примере одноконтурной системы управления с отрицательной обратной связью по скорости (рис.7.1, а). Здесь; К, - звенья двигателя постоянного тока; - тиристорный преобразователь; Кр - регулятор; Ку - промежуточный усилитель; Т,, Т - электромеханическая и электромагнитная постоянные времени двигателя; - постоянная времени преобразователя; Ко.с - звено обратной связи; Тд (. - постоянная времени фильтра датчика скорости; е - ЭДС двигателя, пропорциональная скорости (е = сш); - ЭДС преобразователя; Ug, IcRq - задающее и возмущающее воздействия. где lAmdgyp = АМ I- наибольший по абсолютной величине скачок статического момента системы стабилизации. Наибольшая амплитуда пульсаций тока якоря может быть определена по формуле IbzmLp = KiT<)lumTi JT . (7.4) где inm = 1пт./1и> "пот/-Ен.т.г - отношение амплитуды пульсаций тахогенератора к его номинальной ЭДС. Их допустимые значения берутся по каталогам или в пределах inm = 0,01...0,05, "пот = (1...2,5)10~3. Функция Wn(Tcu) может выбираться для статических систем равной 0,458, а для астатических - 0,536. Значение Tj вычисляется по формуле Tj = Т/ро, где ро = ДоХ-н - относительное сопротивление главной цепи; Rj, = (U„ - 1аЯв)/1а - отношение ЭДС двигателя к номинальному значению тока якоря /н; - сопротивление якоря двигателя; - его напряжение. В результате вычислений ограничивающих факторов, значение ITjsup корректируется и выбирается наибольшим. Поскольку постоянная времени 7" является одним из параметров, входящих в передаточные функции системы, определяющим быстродействие системы, выбор ее должен выполняться с учетом требований к быстродействию системы. Необходимо учесть ограничение производной тока di/dt и пульсаций тока главной цепи, вызванных пульсациями тахогенератора. Для статических систем где lia Igup =з/-н - наибольший по абсолютной величине скачок диаграммы заданного относительного момента. Так например, при пуско-тормозном режиме по треугольному графику скорости при переходе непосредственно от ускорения к замедлению АтПд = тс + 2тдин, где УПдин = Лдин/н - динамический момент. Для астатической системы Т = - 2 0,007 + 0,005 + V(0,007 + 0,005 + 0,005 = 0,013 с. В соответствии с формулой (7.3) X = 4,2/(5,60,013) = 55 cl > 50 cl. Для снижения значения х До 50 с~ необходимо увеличить Гц до величины 0,015 с. При значениях Г = Г/Ро = 1; п(ГцШ) = = 458; Цдот = 110" по формуле (7.4) находим iam = 1,0 458 lOVO.OlS = 0.03, что в пределах допустимого. Следовательно, принилем Гц = = 0,015 с. Сопрягающие частоты, необходимые для Цостроения ЛАХ Lp.„: ш„ = 1/Г„ = 1/0,15 = 6,67 с"!; и, = 1/Г 29 с i; ш„ = = 1/0,015 = 67 с". Искомая ЛАХ изображена на рис.7.2. Построение желаемой ЛАХ начинается с определения частоты среза системы по формуле со„ = - =---= 35 с~ . " 2Г 2 0,015 Из рис.7.1, б видно, что при = О п.ф. замкнутой системы относительно е по возмущающему воздействию Ico Ф„е =- =--= = м .(7.5) Исключив Кр из Wp с, найдем п.ф. разомкнутой нескорректированной системы: Wp.„ = КуК„к,,кКо., = -л С-) Тр{Тр + фр + 1) Логарифмируя выражение (7.6), получаем ЛАХ разомкнутой нескорректированной системы: Lp.„ = 20 Ig Ро - 20Ig Т„сй - 2 Ig VrVTl - 20 Ig-jra + 1, (7.7) где Ро = feo.cPyPn- Пример 7.1. Примем исходные данные: Тм = 0,15 с; Т = 0,035 с; Г„ = 0,007 с; р„ = 10; Гд.е = 0,005 с; Е„ = = 0,27 Ом; Rq = + R„ = 0,4 Ом - сопротивление главной цепи; с = 0,314 Вс/рад; = 37 А; = 110 В; = ссОн = 0,314-314 = = 100 В; = 0,05; R = ejl = 100/37 = 2,67 Ом; ро = Rq/Rh = = 0,4/2,67 = 0,15; D = 15; k. = um/e = Ю/ЮО = 0,1; коэффициент усиления системы в соответствии с уравнением (4.8) р„=,„ .р„=15(1-оМ:ОД5 з но о.снунп 0,05 (1-0,15) Коэффициент усиления промежуточного усилителя ру = = 50/0,1 10 = 50. По выражению (7.2), 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [58] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 0.0016 |