2.2Синтез контура регулирования тока якоря.
Сначала выбирают коэффициент затухания колебаний в упругом звене =0.707.
Определяется вспомогательный параметр:
=
=
Определяю требуемые величины постоянной времени контура тока:
ТТ
=
ТТ
=
с
его коэффициент затухания
Т = ( 2 - 12 )
Т = 0,671· ( 2·0,707 – 0,671·0,2 )=0,859
и параметры цепи гибкой обратной связи по упругому току
Вычисляю статическую ошибку контура тока якоря:
Т
=
Т
=
При неблагоприятном соотношении входящих в формулу величин она может оказаться больше допустимой: Т > Т.ДОП (0,691>Т.ДОП). Обычно Т.ДОП = 0,05…0,1. Тогда надо принять Т = Т.ДОП=0,1 . Физически это означает, что надо увеличить постоянную времени преобразователя. Техническое решение задачи очень простое: достаточно увеличить постоянную времени фильтра на входе ТП. Новое значение ТТ.П.1 можно найти, приравняв правую часть уравнения для статической ошибки контура к Т.ДОП. Получится квадратное уравнение, из двух решений которого надо выбрать ближайшее большее к ТТ.П.
=0,1
В результате решения полученного уравнения, получаем два корня:
Tтп1=0,0935 и Tтп2=0,0025.
С учетом этого
Т
=
2.3.Синтез контура регулирования скорости.
При расчете систем с модальными регуляторами обычно пользуются описанием их состояний в пространстве с применением в качестве математического аппарата матричного исчисления. Однако можно обойтись и без матриц.
По расчетной структурной схеме несложно составить операторные выражения, описывающие контур:
kT(2TTp+1)IЯ
=
-
k1
kT
IЯ-
k2
kC1-
k3
kT
IУ-
k4
kC2
; (2.1)
IУ
=
;
(2.2)
1=
;
(2.3)
IЯ
= IУ
+
;
(2.4)
Исключая из этих выражений все переменные, кроме UЗ.И и 2, находят полином знаменателя передаточной функции
W(p)
=
в виде:
a5p5 + a4p4 + a3p3 + a2p2 + a1p1 + 1, (2.5)
где коэффициенты полинома суть функции искомых настроек МРС:
ai = ai (T, k1, k2, k3, k4), i = 1…5.
Для этого в формулы (2.1)…(2.4) можно сразу подставить численные значения известных параметров контура, чтобы избежать довольно громоздкого решения задачи в общем виде, действуя в следующей последовательности. Из (2.2) выявить зависимость IУ(2) и, подставив ее в (2.3), найти зависимость 1(2). Затем подставить IУ(2) и 1(2) в (2.4) и определить зависимость IЯ(2). Наконец, подставив IУ(2), 1(2), IЯ(2) в (2.1), после преобразования находят искомое значение полинома в знаменателе передаточной функции контура.
Согласно принципу модального управления подбором настроек МРС его сводят к желаемому виду:
(2.6)
Если выбрать a1= a4 = 4, a2= a3 = 8, a5 = 1, то контур будет настроен на модульный оптимум, а время регулирования составит примерно 8ТЖ.
Искомые настройки определяются из системы уравнений
ai
(T, k1,
k2,
k3,
k4)
= ai
i = 1…5.
к1=0,35 к2=0,18 к3=0,337 к4=0,3 Т=10,8
легко сводящейся к линейной.
Рис. 3. Схема контура скорости.
В контуре скорости снимаются следующие характеристики:
