5 Определение передаточной функции датчика положения

Примем диапазон регулирования 5 миллиметров. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10 В, передаточная функция будет иметь вид:

6 Определение передаточной функции датчика скорости

Номинальная скорость двигателя равна 234.5 рад/с. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10В, передаточная функция будет иметь вид:

7 Определение передаточной функции тиристорного преобразователя

Технические данные тиристорного преобразователя ПТТР представлены в таблице 7.1

Таблица 7.1

Технические данные тиристорного преобразователя ПТТР 230-100

Наименование параметра	Значение
Напряжение номинальное Uн, В	230
Ток номинальный Iн, А	50
Ток длительный допустимый I длит.доп, А	63
Ток максимальный допустимый I max.доп, А	100
Мощность длительная, Рдлит, кВт	18,5

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.

Следует отметить, что коэффициент тиристорного преобразователя не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения.

8 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,

ρ=Vумах/ωумах, где

Vумах – максимальная скорость движения механизма

умах – максимальная скорость двигателя;

Ошибка слежения при установившемся вращательном движении механизма с максимальной скоростью: ,

где Vумех max – максимальная скорость движения механизма.

Суммарная ошибка не должна превышать заданной ошибки:

,

откуда, подставив числовые значения:

необходимый коэффициент разомкнутой системы примем

9 Расчёт регулятора скорости

Рассмотрим контур скорости:

Рисунок 9.1 - Контур скорости

Соответствующие логарифмические характеристики некорректированного контура:

Рисунок 9.2 - ЛАХ и ЛФХ некорректированного контура скорости

Рисунок 9.3 - ЛАХ и ЛФХ некорректированного контура скорости

Крс полученного контура равен примерно 1. Для повышения чувствительности и точности системы в контуре применим ПИ-регулятор с передаточной функцией:

Для повышения чувствительности и получения запасов ΔL≥12дб и Δφ≥30^O_.Опустим ЛФК на 90^Oвниз, применим ПИ-регулятор

В результате, переходный процесс и логарифмические характеристики в полученной системе:

Рисунок 9.4 - ЛАХ и ЛФХ корректированного контура скорости

Рисунок 9.5 – Переходный процесс корректированного контура скорости

Запас устойчивости системы по модулю порядка 16 дБ, по фазе порядка 35 градусов.

Техническая реализация регулятора скорости:

Рисунок 9.6 - Реализация регулятора скорости

Т=С*R2

K=R2/R1

Примем С=10 мкФ, получим R2=1 кОм R1=100 Ом