- •Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет Кафедра Автоматизированных Технологических Систем
- •К курсовой работе по эмс
- •Уфа 2004. Содержание
- •Задание
- •Основные требования к оформлению работы
- •Введение
- •1. Функциональная схема следящей сар:
- •2. Выбор электродвигателя и преобразователя энергии:
- •3. Определение передаточной функции электродвигателя
- •4. Определение передаточной функции тахогенератора
- •5. Определение передаточной функции датчика положения
- •Определение передаточной функции датчика тока.
- •7.Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
- •8. Настройка контура тока:
- •10. Структурная схема следящей сар
- •11.Анализ и исследование переходных характеристик системы:
- •Заключение:
- •Список литературы
7.Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
Технические данные тиристорного преобразователя ПТТР 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.
Следует отметить, что коэффициент тиристорного преобразователя не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения.
8. Настройка контура тока:
Структурная схема контура тока:
Логарифмические характеристики контура тока:
Из логарифмических характеристик видно, что контур тока не обладает требуемой устойчивостью по фазе, т.к. =91. Для ее обеспечения применим регулятор. Тогда получаем следующие характеристики:
Контур тока теперь обладает следующими запасами устойчивости:
По амплитуде: L= 9,8 дБ.
По фазе: = 39.
9. Определение передаточной функции промежуточного усилителя
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 определяется из выражения: ,
Где К - коэффициент усиления разомкнутой системы;
ip- передаточное отношение редуктора;
Мс - приведённый момент сопротивления на валу двигателя,
- жёсткость механической характеристики системы,
Ошибка слежения при установившемся вращательном движении механизма с максимальной скоростью: ,
где мехmax- максимальная скорость вращения механизма.
Суммарная ошибка не должна превышать заданной ошибки:
, откуда, подставив числовые значения, находим необходимый коэффициент разомкнутой системы. Т.к. коэффициент некорректированной разомкнутой системы равен 12:
то примем коэффициент усиления промежуточного усилителя равным Реализация такого усилителя на операционном усилителе имеет вид:
Для такого усилителя имеем:
Кп = R2/R1.
10. Структурная схема следящей сар
Структурная схема следящей САР имеет следующий вид:
Логарифмические характеристики для этой схемы имеют вид:
Как видно из характеристик, система не обладает необходимым запасом устойчивости. Следовательно, необходимо применение регулятора.
Логарифмические характеристики при использовании регулятора имеют вид:
система получает требуемый запас устойчивости по фазе ( около 60 градусов), и по амплитуде ( около 15 дБ).
Техническая реализация регулятора:
Передаточная функция имеет вид:
, гдеT1 =R3*C,T2 = (R2 +R3)*C.
11.Анализ и исследование переходных характеристик системы:
Построим графики переходных процессов для данной системы:
При изменении Мс от 0 до максимального при минимальной скорости задающего сигнала:
Время переходного процесса:
Переходный процесс апериодический, через 0.2-0,3с. значение выходной переменной входит в трубку точности, заданную в задании.
При максимальной скорости задающего сигнала:
Статическая ошибка не превышает 0,05мм, что вполне соответствует требованиям задания ( точность слежения 0,1мм).