2.2. Выбор усилителя мощности.

В качестве усилителя мощности целесообразно использовать электромашинный усилитель. Усилитель выбираю из следующих условий:

P^ЭМУ _ном  P^дв _ном

I^ЭМУ _ном  I^дв _ном

U^ЭМУ _ном  U^дв _ном

Назначаю усилитель типа ЭМУ-70 с характеристиками:

• номинальная мощность: 3,5 кВт

• номинальное напряжение: 230 В

• номинальный ток: 15,2 А

• частота вращения: 1450 об/мин

• КПД: 78%

• Ry = 1970 Ом

• Iy = 0,00273 A

Передаточная функция электромашинного усилителя:

2.3. Расчет параметров передаточной функции двигателя постоянного тока с управлением от эму.

Параметры ПФ двигателя рассчитаю с учетом нагрузки и внутреннего сопротивления источника питания, т.е. ЭМУ.

1. Внутреннее эквивалентное сопротивление при недокомпенсации в 30%:

2. Действующее сопротивление цепи ЭМУ – исполнительный двигатель:

3. Коэффициент противо ЭДС

4. Коэффициент момента:

5. Суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя



поэтому

3. Выбор измерителя рассогласования.

В качестве чувствительного элемента выбираю измеритель рассогласования на базе вращающегося трансформатора.

Принимаю, что на долю измерителя рассогласования приходится 30% ошибки:

δ_ст = 15

δ_ир = 0,3 · δ_ст = 4,5

В качестве измерителя рассогласования применяю вращающиеся трансформаторы типа ВТ-4С.

Датчик: ЛШ3.010.171

Uн = 110 В

Кт1 = 0,57

Fн = 400 Гц

Приёмник: ЛШ3.010.170

Uн = 110 В

Кт1 = 1

Fн = 400 Гц

1. Чувствительность измерителя рассогласования:

2. Расчет коэффициента усиления предварительного усилителя.

Добротность системы по скорости при заданной динамической ошибке:

Добротность системы по ускорению:

уск  ск, поэтому в дальнейших расчетах использую уск.

3. Расчет коэффициента усиления предварительного усилителя.

3. Расчет параметров передаточной функции.

Звенья привода соединены последовательно, а значит ПФ системы в целом – это произведение её отдельных звеньев:

3. Анализ точности и устойчивости нескорректированного следящего привода.

Сопрягающие частоты

дБ при

ФЧХ имеет вид

Строим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ (приложение 1).

Из графиков видно, что точка пересечения ЛФЧХ и ЛАЧХ находится левее чем

ЛАЧХ пересекает ось частот, следовательно эта система неустойчива.

Для повышения устойчивости системы необходимо ввести в нее корректирующее устройство.

3. Динамический расчет.

3.1. Синтез корректирующего устройства.

Строим желаемую ЛАЧХ.

Находим координаты рабочей точки:

с^-1

рад.

дБ.

Рабочая точка: А_р (40; 1,18).

Находим границы среднечастотного участка:

Верхняя граница:

дБ.

Нижняя граница:

дБ.

Строим ЖЛАЧХ и определяем частоты сопряжения:

с^-1

с^-1

с^-1

Определяем вид передаточной функции скорректированной системы:

дБ.

с.

с.

с

Строим ЖЛФЧХ:

ЖЛФЧХ изображена в приложении 3.

Теперь система обладает необходимым запасом устойчивости.

Определяем передаточную функцию корректирующего устройства: