9. Определение параметров корректирующих устройств.
Отличительная особенность многоконтурной структуры системы управления электроприводом с последовательной коррекцией состоит в том, что корректирующие активные элементы – регуляторы включаются каскадно, причем количество последовательно вводимых регуляторов соответствует количеству контуров регулируемых переменных электропривода. В нашем случае два контура регулирования: внешний контур – контур скорости двигателя, и внутренний контур – контур тока двигателя.
На вход каждого из регуляторов подаются сигналы заданного и действительного значений регулируемой координаты данного контура, причем предыдущий по ходу управляющих воздействий регулятор скорости вырабатывает сигнал задания для последующего регулятора тока.
9.1 Расчет регулятора тока.
Рассмотрим контур тока отдельно.
Рис. 3
Для данной структурной схемы передаточная функция нескорректированной разомкнутой системы равна
В контур тока подбираем корректирующее устройство для уменьшения статической ошибки регулирования, т.е. для компенсации перепадов напряжения. Затем повысим точность системы с помощью усилителя, сохранив при этом систему устойчивой.
Рис. 4
Строим ЛАХ и ЛФХ, и по ним определяем, какое корректирующее устройство необходимо поставить в схему для регулирования тока.
П
олучаем
Корректирующим устройством является ПИ – регулятор.
Рис. 5
Примем С=10мкФ .
Выберем сопротивления
по ряду Е24:
,
Передаточная функция разомкнутой скорректированной системы:
Определим передаточную функцию замкнутой скорректированной системы
,
где
;
.
Следовательно, передаточная функция замкнутой скорректированной системы примет вид
9.2 Расчет регулятора скорости.
Найдем коэффициент усиления системы, произведя необходимые преобразования структурной схемы.
Рис. 6
Получим
, где
Следовательно,
При введении усилителя, система становится неустойчивой, поэтому для подавления средних частот включим в систему интегро – дифференцирующее звено.
,
Так как в нашем случае передаточная функция двигателя описывается уравнением апериодического звена второго порядка, то Тв=Т1, Тс=Т2.
α – безразмерный параметр, определяющий степень подавления средних частот
.
Получим структурную схему в виде
Рис. 7
ЛАХ и ФЧХ :
Рис. 8
10. Переходная функция выходной координаты сар.
В большинстве случаев качество САР характеризуется точностью, запасами устойчивости, быстродействием и другими показателями переходного процесса. Эти свойства САР могут быть определены по переходным процессам, возникающим в результате действия на САР типовых управляющих и возмущающих воздействий.
Рис. 9
По переходной
характеристике определим величину
перерегулирования и длительность
переходного процесса
Заметим, что запас
устойчивости, является достаточным,
т.к. величина перерегулирования не
превышает
.
Список литературы.
1. Башарин А.В., Голубев Б.Н. Примеры расчетов автоматизированного электропривода. – Л.: Энергия, 1978. - 440с.
2. Зориктуев В.Ц. Автоматизированный электропривод металлорежущих станков: Учебное пособие. – Уфа, 1981. - 108с.
3. Шипилло В.Н. – Автоматизированный вентильный электропривод. - М.: Энергия, 1969. – 400с.
4. Электротехнический справочник (в 3-х томах) /Под общ. ред. М.Г.Чиликина. т.3. – М.: Энергия, 1975. – 588с.