![]() |
|
Главная Промышленная автоматика.![]() Рис.7.5. Построение ЛАХ астатической системы 2. Частоты соз и соо правее Частоты среза (см. рис.7.5) должны выбираться так, чтобы регулятор оказался наиболее простым в реализации. При этом следует принимать С03 = со,. Выбор частоты coq - произволен, но ее значение должно и в этом случае способствовать увеличению запаса устойчивости по фазе. В рассматриваемом случае сОр = 1/(30,015) « 22 с"1; coi = = 22/2 = 11 с-1; соо = 140 с"!. Построение желаемой ЛАХ приведено на рис.7.5. Вычитанием Lp н и определена ЛАХ астатического регулятора, п.ф. которого {Тур + 1){Тр + 1) Кр = ч • (7.20) ТаР{ТоР + 1) Параметры регулятора: Ту = 1/11 = 0,091 с; Т = 0,035 с; Го = 0,0071 с. Запас устойчивости по фазе желаемой ЛАХ Y = 180° - 2-90° -I- arctg(22/ll) - arctg(22/67) -- arctg(22/140) = 37°30 > 35°. Постоянную времени интегрирования Гд можно найти двумя способами: 1-й способ: представим, заменяя р на усо, п.ф. Кр в виде частотной характеристики: Гдусо(Го/соч.1) и найдем lim KJja). -0,05 Т -0,10 Получим рИ = -0,15 0,2 с 0,3 Рис.7.6. Переходный процесс в астатической системе стабилизации скорости при возмущающем воздействии ТаТо Следовательно, 201g(TiT/(T4To)) = 25,5 дБ и 1ё(Г1Г/(ГдТо)) = 1.275, откуда ТТЦТаТо) = 18,89 и = = 0,90,035/(18,890,0071) = = 0,024 с. 2-й способ: продолжая ЛАХ интегрир5ТОщего звена до пересечения с осью абсцисс (штриховая линия на рис.7.5), получим значение сод = 41,5 с~. Постоянная времени Гд = 1/сод = 1/41,5 = 0,024 с, что совпадает с результатом, полученным первым способом. На рис. 7.5 показана структура реализации п.ф. регулятора. Операторные уравнения относительно ЭДС е и iRo, составленные в соответствии со структурной схемой (см. рис. 7.1, а) и с учетом регулятора (7.20) методом, аналогичным предыдущему, имеют вид: а,р(Г1Р + 1ХГр +1) - iMTp + ФР + 1)ГаР = eN{p); изр(Г1Р + 1ХГр + lyrp + hRoiTiP + фр + 1)Ро + + {ТоР + 1)(ГР + 1)Гдр = iRoN{p); Nip) = iTp + Тр + l)(rp + 1)(Гор + 1)Гдр + po(riP + iXrp + 1). По этим уравнениям могут быь составлены п.ф. по возмущающему воздействию относительно ЭДС е и iRo при = О для расчета переходных процессов. Соответствующие кривые e{t) и Roi{t) приведены на рис. 7.6. Операторные уравнения при р = О дают возможность получить уравнения установившегося движения е = "зР/Ро = "зАо.с = уст или со = буст/с. Из этих выражений видно, что скорость двигателя не зависит от нагрузки и статические характеристики параллельны оси абсцисс. 2,5 В 2,0 t 1,5 IoRq Ка Кц Рис.7.7. Структурная схема системы управления положением Пример 2. Примем следующие исходные данные системы электропривода: = 220 В; сОд = 105 рад/с; = Ю А.; Кя = = 0,3 Ом; сопротивление цепей якоря двигателя преобразователя Ro = Ея + Ra = 0,5 Ом; ip = 1; Г„ = 0,05 с; Г = 0,03 с; п.ф. тиристорного преобразователя = ?п/(ТпР + 1); Рп = = = 0,007 с; Гд.п = 0,005 с; feo.n - 1» максимальная ошибка при отработке угла поворота = 0,15 рад; максимальный скачок скорости Аа = 10 рад/с; c = {U- /н-Кя)/Шн = 2,05 Вс/рад. Передаточная функция разомкнутой нескорректированной системы РуРпо.п , (7.21) где Kd = 1/(ГмГр2 + TtfP + 1) - п.ф. двигателя. Методом, изложенным выше, определяем Гц = 0,016 с. Коэффициент усиления промежуточного усилителя находим исходя Синтез регулятора статической системы управления положением. На рис. 7.7 приведена структурная схема системы управления положением. Помимо известных звеньев (см. рис.7.1, а), в цепь прямого канала введено интегрирующее звено с п.ф. = 1/(ГиР), где Ги = ip - постоянная времени, равная передаточному числу редуктора, а обратная связь осуществляется по углу поворота ф. В цепь обратной связи включено звено с передаточной функцией Ко.а = о.пДТд.пР + 1), где feo.n - коэффициент обратной связи, представляющий собой коэффициент пропорциональности между напряжением обратной связи, подаваемым на узел сравнения углом поворота механизма ф; Гд „ - постоянная времени фильтра датчика положения. Величина u3 - задающее напряжение, определяющее заданный угол поворота. Звено Ки> = 1/с преобразует ЭДС е в скорость ш. 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 0.0019 |