Курсовой проект [вариант 3, задание 7] / 10 Настройка контура позиционирования

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:

Рис. ЛАХ и ЛФХ некорректированного контура положения

Т.к. коэффициент разомкнутой системы равен примерно 100 (из графика ЛАХ), а требуемый коэффициент должен быть равен 50000, то принимаем коэффициент промежуточного усилителя

Реализация промежуточного усилителя на базе операционного усилителя:

Рис. 10 Реализация промежуточного усилителя

R4/R3=500, примем R4=500 кОм, тогда R3=1 кОм.

Применив промежуточный усилитель, получаем следующие ЛАХ и ЛФХ:

Как видно, система является неустойчивой, т.к. график ЛФХ пересекает -180 градусов раньше, чем ЛАХ пересекает 0.

Для достижения нужных свойств (точности, времени переходного процесса, запасов устойчивости по модулю порядка 12 дб и по фазе порядка 30-50 градусов), в контуре положения применим регулятор, который, не изменяя Крс, изменил бы соответствующим образом наклон и форму кривых ЛАХ и ЛФХ. Таким регулятором может быть ИД-регулятор, передаточная функция которого:

Техническая реализация такого регулятора приведена на рисунке.

Рис. 10 Реализация регулятора положения

Где: T1=R5*C2, T2=(1+C1/C2)*T1

Примем С2=100 пФ, тогда R5=1 МОм, С1=10 мкФ

Применив такой регулятор, получаем следующие логарифмические характеристики:

Рис. 11 ЛАХ и ЛФХ корректированного контура положения

Как видно из графиков, запас устойчивости по модулю порядка 15 дб, по фазе порядка 55 градусов.

11 Структурная схема САР положения

Структурная схема САР положения будет выглядеть следующим образом:

,

Рис. 12 Структурная схема САР положения

12 Исследование и анализ переходных процессов

При отсутствии момента сопротивления и подаче задающего напряжения 10 В, соответствующего 5 миллиметрам перемещения механизма, переходный процесс имеет следующий вид:

Время переходного процесса 2.7 секунды, перерегулирование составляет 22%.

Ток якоря.

При появлении максимального момента сопротивления на 4 секунде, график переходного процесса примет вид:

Как видно из графиков, выходная координата отклоняется на 0.015 миллиметра, что соответствует заданным параметрам качества (<=0.1 миллиметра).

13 Заключение

В результате проектирования был разработан автоматизированный электропривод следящей системы, обеспечивающей заданную точность слежения механизма при повторно-кратковременном режиме работы, максимальном моменте сопротивления. Исследованы и проанализированы переходные процессы при различных режимах работы системы.

Спроектированная система удовлетворяет всем поставленным требованиям.

Список литературы

1. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева и А.В.Шинянского.-М.:Энергоатомиздат, 1983.

2. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов.-Л.: Энергоиздат. Ленингр.отд-ние, 1982.

3. Зориктуев В.Ц. Автоматизированный электропривод металлорежущих станков: Учебное пособие. Уфа: УАИ, 1981.

4. Автоматизированный электропривод. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Автоматизированный электропривод», составители: Г.Н.Коуров, В.Ц. Зориктуев, УАИ, 1989 г.

29

Лист

Лист

№ докум

Изм.

Подпись

Дата