Определение передаточной функции датчика положения

Примем диапазон регулирования 200 миллиметров. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10 В, передаточная функция датчика положения с согласующим устройством будет иметь вид:

В/мм

6 Определение передаточной функции тиристорного преобразователя

Технические данные тиристорного преобразователя ПТОМ представлены в таблице 4

Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Тт.п.=0,01 с., что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя.

,

где Uт.п - выходное напряжение тиристорного преобразователя;

Uу - напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;

Кт.п - коэффициент передачи тиристорного преобразователя.

7 Определение коэффициента разомкнутой системы

В современных тиристорных приводах постоянного тока для улучшения статических и динамических характеристик системы в промежуточные усилители вводятся различные корректирующие цепи, чем обеспечивается регулирование необходимых динамических свойств системы.

В системах позиционирования статическая ошибка при поступательном движении механизма определяется из выражения:

Где К – коэффициент усиления разомкнутой системы;

ρ – приведённый радиус;

Fс – максимальная сила сопротивления механизма;,

β – жёсткость механической характеристики системы

Ошибка слежения при установившемся вращательном движении механизма с максимальной скоростью:

Суммарная ошибка не должна превышать заданной ошибки:

откуда, подставив числовые значения:

необходимый коэффициент разомкнутой системы примем.

8. Настройка контура тока

Рассмотрим контур тока:

Применение регулятора в контуре тока необязательно, так как запас по фазе и по модулю достаточно большие. Система устойчива.

9 Настройка контура скорости

Рассмотрим контур скорости:

Частотные характеристики такого контура имеют вид:

Применение регулятора в контуре тока необязательно, так как запас по фазе и по модулю достаточно большие. Система устойчива.

10 Настройка контура позиционирования

Рассмотрим контур позиционирования:

Рис. 8 Контур позиционирования

Частотные характеристики и переходный процесс такого некорректированного контура (без промежуточного усилителя и регулятора положения) имеют вид:

Из графиков видно, что система устойчива. Нам необходим коэффициент К_РС более 16000, чтобы обеспечить точность. Вводим промежуточный усилитель К=800, чтобы обеспечить точность и быстродействие системы.

Реализация промежуточного усилителя на базе операционного усилителя:

Рис. 10 Реализация промежуточного усилителя

R4/R3=8000, примем R4=10 Ом, тогда R3=8 кОм.

Применив промежуточный усилитель, получаем следующие ЛАХ и ЛФХ:

Из графиков видно что система устойчива. Запас по модулю

Запас по фазе . Регулятор положения не требуется.