4 Синтез регуляторов эмс

4.1 Синтез регуляторов вспомогательных координат

Эквивалентное сопротивление объекта АИН-АД

Расчет регуляторов

Рассчитаем регулятор выпрямленного тока:

Постоянная времени фильтра:

Передаточная функция регулятора тока:

Рис 4.1 Модель регулятора тока в Matlab

Передаточная функция регулятора напряжения:

Рис 4.2 Модель регулятора напряжения Matlab

4.2 Синтез регуляторов главных координат

Передаточную функцию регулятора скорости можно принять такой же , как и у регулятора напряжения. Коэффициенты обратной связей подбираем экспериментальным путем на модели в Matlab Simulink.

Передаточная функция регулятора скорости:

Рис 4.3 Модель регулятора скорости Matlab

4.3 Исследование устойчивости и анализ качества регуляторов ЭМС

Рис 4.4 Модель ЭМС в Matlab Simulink

Штатная система управления ЭП которая была установлена ранее на объекте модернизации не позволяла получить желаемых показателей качества регулирования. В связи с этим релейно-контакторная схема была заменена частотным преобразователем и как следствие двигателем с коротко замкнутым ротором. Благодаря этому удалось добиться желаемых показателей качество регулирования ЭП, чему способствует ниже приведенные критерии устойчивости Найквиста и Боде.

Проверим устойчивость по критериям Найквиста:

График 4.1 Графики устойчивости ЭМС по Найквисту

Проверим устойчивость по критериям Боде:

График 4.2 Графики устойчивости ЭМС по Боде

5 Исследование механических характеристик эмс

5.1 Статическая характеристика объекта управления

Рис 5.1 Модель объекта в Matlab Simulink

Параметры системы, полученные в результате расчета в отношении соответствия требованиям технологического процесса нельзя считать удовлетворительными т.к. колебательность и время регулирования системы слишком велики. Причиной данного недостатка является отсутствие регуляторов, благодаря которым система будет работать более корректно.

Исходя из графиков переходных процессов можно сделать вывод, необходимо снизить колебательность и изменить время регулирования. Оптимизируем систему методом проб и ошибок, подключая регуляторы и подбирая коэффициеты обратных связей. Все вышеизложенное можно проанализировать на графиках скорости и момента, которые приведены ниже.

График 5.1 График скорости объкта

График 5.2 График момента объекта

5.2 Статическая характеристика эмс

Рис 5.3 Модель ЭМС со скалярным управлением в Matlab Simulink

После подключения регуляторов тока, напряжения и скорости система становится более устойчивой. Устойчивостью называют свойство системы возвращаться в исходный или новый установившейся режим после всякого выхода из него в результате какого – либо воздействия.

График 5.3 График скорости ЭМС

График 5.4 График тока ЭМС