Заключительный скриншот после выполнения лабораторной работы
Динамические параметры системы
Определение динамических характеристик разомкнутой сау скоростью дпт
Краткие теоретические сведения
На Рис. 9.2 -18приведена
блок-схема передаточной функции
ДПТ:
Рис. 9.2‑18 Упрощенная блок-схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
электромагнитная и механическая постоянные времени системы:
и
(1)
где:
– индуктивность
цепи якоря двигателя [Гн];
– активное сопротивление цепи якоря двигателя [Ом];
– момент инерции на валу двигателя [кг*м2];
– жесткость механической характеристики двигателя [Н*с];
откуда можно получить формулу для экспериментального определения момента инерции двигателя:
(2)
Момент инерции цилиндрического тела на валу двигателя можно вычислить по формуле:
(3)
где:
– масса цилиндрического тела на валу двигателя [кг];
– диаметр
основанияцилиндрического тела на валу
двигателя [м];
Общий коэффициент усиления будет:
(4)
где
- напряжение задания на скорость
(выставленное на слайдере значение U1
или размах сигнала waveformна
лицевой панели лабораторной работы).
Рис. 9.2‑19 График переходного процесса, иллюстрирующий основные показатели реакции системы на скачок задания.
Запаздывание
состоит из чистого запаздывания
и запаздывания
,
обусловленного порядком характеристического
уравнения (2 и более).
Перед началом
работы ознакомьтесь с примером определения
,
описанном в разделе8.6.Запуск программы и проведение лабораторных работ,
стр. 23, а также с параметрами микромоторов,
которые будут использованы во время
проведения лабораторной работы (см.
таблицу в разделе 8.5Параметры испытуемого двигателя,
стр. 17).
Цель задания
Целью задания является определение динамических коэффициентов системы, состоящей из расположенных на одном валу приводного микродвигателя (МД1), нагрузочного микродвигателя (МД2), датчика скорости (ДС), смаховиком и без него.
-
Внимание: Полученные параметры будут использоваться в последующих лабораторных работах при вычислении и настройке коэффициентов регуляторов, а также для сравнительной оценки качества настроек.
В лабораторной работе должны быть определены следующие параметры:
– электромагнитная постоянная времени
системы [с];
и
–
механические постоянные времени системы
с маховиком и без него [с];
и 
– моменты инерции системы с маховиком
и без него [кг*м2]
– время запаздывания[с];
и
-
время разгона системы с маховиком и без
него [с];
-установившаяся
угловая скорость [рад/с];
– общий коэффициент усиления системы [рад / В*с]
Если электромагнитная
постоянная времени системы
значительно меньше механической, ею
можно пренебречь, и система будет
рассматриватьсяв качестве инерционного
звена первого порядка с постоянной
времени 
.
Результатом работы должна быть таблица с полученными параметрами и скриншоты переходных процессов реакции системы (с маховиком и без него) на скачок задания, по которым были определены заданные параметры.
Выполнение лабораторной работы
Для выполнения лабораторной работы необходимо выбрать в меню строку “Определение динамических характеристик разомкнутой САУ скоростью ДПТ”. В правом нижнем углу открывшейся лицевой панели будут представлены подробные инструкции по выполнению.
Чтобы начать работу, нажмите кнопку “Старт”.
Определение электрической постоянной времени
проведите аналитически. Для этого
воспользуйтесь формулой (1), в которую
введите значение
,
полученное в лабораторной работе 1.1.
Значение индуктивности якоря см. в
таблице параметров электродвигателя
(см. п. 8.5. Параметры испытуемого двигателя,
стр. 17).
Экспериментальное определение механической постоянной времени для системы без маховика.
Убедитесь, что маховик не установлен. Если маховик установлен, ослабьте винт на его торцевой поверхности и снимите с вала.
Задайте значение входного периодического сигнала - меандр с размахом0-8В и частотой 0.1Гц. Для этого в окне “Выбор задания”:
щелкните по радио-кнопке “waveform”
в поле "тип сигнала" выберите "Square"
в поле "частота" введите 0.1
в поля"амплитуда" и "смещение" введите 4.
Нажмите кнопку "Продолжить". Щелчком по кнопке К1 активизируйте управление МД1. МД2 остается заблокированным.
Система начнет отработку периодического скачкообразного сигнала задания. Дождитесь стабильного циклического повторения картинки переходного процесса и нажмите кнопку "Пауза".
Определите из полученного графика переходного процесса значение установившейся скорости , время задержки , время переходного процесса (время разгона)
,
,
и общий коэффициент усиления системы
.
Для определения этих величин используйте
методику и инструменты, описанные в
разделе “Пример” главы 8.6Запуск программы и проведение лабораторных работ,
стр. 23.
Экспериментальное определение механической постоянной времени для системы с маховиком.
Установите маховик на вал двигателей и закрепите его винтом на торце.
Проделайте пункты 3 - 6. По формуле (3) вычислите момент инерции маховика (
м;
кг).
Сравните механическую постоянную
времени
с электрической
.
Сравните момент инерции и механическую
постоянную времени для системы с
маховиком и без него.Для выхода из данной лабораторной работы нажмите кнопку "Выход".
