3. Симметричная настройка контура регулирования (лачх, пп, тд, область применения).

Цель оптимизации: при известных параметрах объекта подбор такого регулятора, при котором будут получены желаемые динамические и статические характеристики контура.

Применим ПИ-регулятор с передаточной функцией

.

С ПИ-регулятором астатическим по заданию и возмущению передаточные функции разомкнутого и замкнутого контуров:

;

2а₀а₂ = а₁²  2k_pk₀Т_изТ₀ = k_p²k₀²Т_из²  2Т₀ = k_pk₀Т_из;

2а₁а₃ = а₂²  2k_pk₀Т_из²Т₀Т_ = Т_из²Т₀²  2k_pk₀T_ = T₀;

; ; Т_из = 4Т_;

.

В соответствии с рисунком 3.1, ЛАЧХ разомкнутого контура получилась симметрично относительно частоты среза. Это настройка на симметричный оптимум.

Рисунок 3.1.

.

Передаточная функция замкнутого контура определяется только Т_. Этой передаточной функции соответствует переходный процесс, представленный на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2

Сравнивая настройку на СО и МО можно сделать вывод, что настройка на МО имеет малое перерегулирование и большое быстродействие, но при этом система является статической. Быстродействие и перерегулирование при оптимизации на симметричный оптимум (СО) вдвое хуже, чем при настройке на МО, но система становится астатической.

Применение ПИ-регулятора для объекта, содержащего интегрирующее звено и звено с малой постоянной времени позволяет построить систему астатическую по заданию и возмущению.

4. Влияние внутренней обратной связи по эдс двигателя на процессы в контуре тока.

Рисунок 4.1

Структурная схема контура тока с учетом влияния внутренней обратной связи по ЭДС представлена на рисунке 4.1.

Передаточная функция звена якорной цепи с учетом влияния внутренней обратной связи по ЭДС

.

Рисунок 4.2

Графики переходных процессов контура тока при заторможенном и расторможенном двигателе представлены на рисунке 4.2.

Контур тока, который с ПИ-регулятором был астатическим при заторможенном роторе, становится статическим в переходном режиме (Е  0). Ошибка регулирования тем больше, чем меньше постоянная времени Т_м. Другое следствие влияния ОС по ЭДС это увеличенное перерегулирование. По отношению к новому установившемуся уровню тока перерегулирование увеличивается, но по абсолютной величине остается тем же.

Если ЭП имеет большую Т_м, то за время выхода тока на заданный уровень ЭДС электродвигателя практически не меняется и ее влияние на ток минимально.

В ЭП с высокомоментными ЭД, где Т_м мала, влияние внутренней ОС по ЭДС существенно, что иногда приходится учитывать изменением передаточной функции регулятора.

5. Для чего нужен запас тп по напряжению, что он определяет?

Максимальное напряжение тиристорного преобразователя при номинальной ЭДС двигателя и возможных снижениях напряжения питания сети должно обеспечить определенный запас на статику и динамику, то есть для обеспечения при номинальной ЭДС двигателя протекание максимального тока и настройку в контуре тока на МО.

Требуемый коэффициент запаса по напряжению:

Фактический коэффициент запас по напряжению:

,

а) б)

Рисунок 5

Если Ед(пред)*>0,9,то процессы в контуре тока становятся апериодическими; если Ед(пред)*<0,4, то малая Тμ.

Переходные процессы при и представлены на рисунке 5.а, б, соответственно.

В случае, если uт^ФАКТ> 1,3, то запас ТП по напряжению экономически не целесообразен и практически не реализуется. Это приводит к тому, что в верхней части скоростного диапазона нельзя обеспечить переходный процесс в контуре тока согласно настройке на МО. Или нельзя обеспечить запас на статику.