Настройка электропривода «в малом». Синтез регулятора положения
Состояние позиционного электропривода «в малом» соответствует работе всех регуляторов на линейных участках своих статических характеристик. Электропривод находится вблизи заданного положения, когда ошибка регулирования по углу = ВХ 0.
Выбор структуры и параметров регуляторов РТ и РС производится, как в любой системе подчиненного регулирования. Поэтому ограничимся лишь рассмотрением выбора структуры и параметров регулятора положения РП.
На линеаризованной структурной схеме (рис. 7.6) контур регулирования положения содержит в прямом канале звенья: РП (соответствует регулятору положения РП и звеньям измерения и преобразования сигнала ошибки по положению вала рабочего механизма), КРС (соответствует замкнутому и настроенному КРС) и интегратор И (учитывает преобразование угловой скорости выходного вала в угол).
Регулируемые координаты электропривода представлены в относительных единицах. За базовое значение напряжения на выходе регулятора положения UРП принято его максимальное значение, соответствующее уровню насыщения на статической характеристике. Базовое значение скорости n выходного вала соответствует режиму идеального холостого хода электропривода при базовом значении напряжения на выходе РП. За базовое значение угла поворота роторов сельсинов 1С и 2С принят угловой путь, проходимый ротором 2С за одну секунду, когда двигатель М вращается со скоростью идеального холостого хода. И, наконец, базовые напряжения на выходах 1С и ФЧВ соответствуют напряжениям на выходах этих элементов, когда реальные их статические характеристики заменены линейными с такими же коэффициентами наклона, как в начале координат, а ошибка по углу равна базовому значению.
П
ри
выбранных базовых значениях переменных
интегратор И имеет постоянную времени
интегрирования ТИ = 1с. Замкнутый
настроенный КРС представляется
инерционным звеном первого порядка с
коэффициентом усиления ККРС = 1 и
постоянной времени ТС = 1 / С.
Тем самым не учитываются «малые»
постоянные времени звеньев, образующих
КРС. Это допустимо в диапазоне частот
С, где С
– частота среза КРС.
В случае пропорционального регулятора положения его передаточная функция WРП = КРП, а желаемую величину коэффициента усиления регулятора можно определить, воспользовавшись стандартными методиками. Тогда:
– введем расчетную постоянную времени для контура регулирования положения
Т = ТИ / (КРП ККРС) = 1 / КРП;
– воспользовавшись правилом технического оптимума, определим
Т = (2...4) i = (2...4) TC.
Частота среза КРП связана с постоянной времени интегрирования этого контура соотношением
П = 1 / T.
При общепринятых в практике наладки электроприводов критериях качества настройки систем подчиненного регулирования соотношения между величинами частот среза контуров регулирования положения и скорости
П С / (2... 4).
В тех случаях, когда статическая погрешность в КРП с П-регулятором положения оказывается больше допустимого значения, применяют ПИ-регулятор, а выбор его параметров производят, например, используя критерий симметричного оптимума.