Структурная схема сар позиционирования

Расчет регулятора тока.

Рассмотрим контур тока:

Токовый контур включает в себя регулятор тока. Для более точной настройки контура необходимо рассчитать передаточную функцию регулятора тока. С помощью регулятора необходимо улучшить качество переходного процесса. Скорректированная система должна обеспечит запас по фазе ∆φ=34^º.

Для расчёта регулятора воспользуемся частотным методом с использованием ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы.

Синтез регуляторов с помощью логарифмических частотных характеристик производится так:

1. Необходимо построить ЛАЧХ L_нск(ω) и ЛФЧХ φ_нск(ω) нескорректированной системы.

2. Определить желаемую ЛАЧХ системы, т. е. ЛАЧХ, при которой выполняются заданные требования к качеству управления. Желаемая ЛАЧХ L_ск(ω) скорректированной системы состоит из нескольких основных участков:

1.низкочастотный. Определяет установившиеся детерминированные режимы.

2.среднечастотный. Определяет качество переходного процесса (перерегулирование, время переходного процесса).

3.высокочастотный. Не оказывает существенного влияния на качество переходного процесса, поэтому её принимают совпадающей с ЛАЧХ нескорректированной системы.

Произведём синтез регулятора тока:

Переходный процесс нескорректированной системы:

Как видно из рисунка система обладает большой колебательностью, большим перерегулированием σ=81% и малым запасом по фазе ∆ φ=6⁰.

Для улучшения качества переходного процесса в качестве регулятора применим интегро-дифференцирующее звено. Скорректированная система должна обеспечить запас по фазе ∆ φ=34⁰.

Переходный процесс скорректированной системы:

ЛЧХ контура тока:

Постоянные времени определим из графиков ЛЧХ.

T₁₌0,0033с; T2=0,0035с; T₃=0,003с; T₄=0,0007с.

Из рисунка видно что перерегулирование системы σ=4%, а время переходного процесса t_п=2,1с.

Техническая реализация данного звена :

Произведём расчёт параметров звена.

T₁+T₄=T₂+(1+R₁/R₂)T₃

T₂=R₁C₁

T₃=R₂C₂

Подставляя значения постоянных времени определяем параметры звена:

R₁=1,2 кОм R₂=1 кОм C₁=2 мкФ C₂=3 мкФ.

Расчет регулятора скорости.

Рассмотрим контур скорости :

Контур скорости включает в себя регулятор скорости. Для более точной настройки контура необходимо рассчитать передаточную функцию регулятора скорости. С помощью регулятора необходимо улучшить качество переходного процесса. Скорректированная система должна обеспечит запас по фазе ∆φ=^.

Переходный процесс нескорректированной системы :

Система обладает малым быстродействием. Для улучшения качества переходного процесса в качестве регулятора применим пропорционально-интегральный регулятор. Скорректированная система должна обеспечить запас по фазе ∆ φ=70⁰ и по амплитуде ∆L=5,04 дб .