8. Синтез корректирующего устройства
Обычно часть звеньев САУ определена в соответствии с заданием на проектирование. К ним относятся ОУ, датчики, усилительные и преобразующие устройства и т. д. Другую часть звеньев определяют в процессе обеспечения заданной точности системы. Тем самым образуется костяк структурной схемы проектируемой системы, ее неизменная часть, используя которую можно перейти к обеспечению заданных динамических качеств.
В отдельных, довольно редких случаях эту задачу можно решить соответствующим выбором некоторых параметров системы при условии, что их изменение технически возможно и не вступает в противоречие с требованиями к точности.
Однако наиболее действенным способом придания САУ необходимых динамических качеств является введение в нее дополнительных корректирующих устройств (КУ).
Среднечастотный участок ЛАХ выбирается из условия требуемых запасов устойчивости при величине перерегулирования 20% времени регулирования 1 сек. (рис. 1.10).
Рис. 1.10.среднечастотный участок ЛАХ
По номограммам определяем:
Рис. 1.11. Синтез корректирующего устройства
Передаточная функция корректирующего устройства:
9. Введение ограничений и задающего устройства в электропривод
Введение в структурную схему ограничителей напряжения на выходе ТП (БО1) и тока якоря (БО2) превращает систему в нелинейную и существенно изменяет ее динамические свойства.
В САУ ЭП без блоков ограничения регуляторы РС и РТ в начале переходного процесса формируют на входе ТП управляющий сигнал uу, который, за счет большого отклонения nн(t), намного превосходит его установившееся значение. При такой форсировке процессы разгона и торможения получаются ускоренными в начале переходного процесса и замедленными в его конце. В результате форсировки ток iя достигает недопустимо больших значений.
Для устранения рассмотренного явления в САУ ЭП используют различные методы. Один из них основан на ограничении скорости нарастания задающего сигнала nн.з с помощью датчика интенсивности (ЗИ). При этом уменьшаются отклонение nн и сигнал на входе РС.
Поскольку скорость нарастания частоты вращения nн ограничена значением nн.макс в результате введения блока БО2, то изменять задающий сигнал nн.з с большей скоростью не имеет смысла, так как он все равно не может быть отработан системой.
Назначение ЗИ – сформировать плавное изменение задающего сигнала при его переходе от одного уровня к другому.
На рис. 1.3 приведена схема с ограничениями и задающим устройством.
Проведенное тестирование показало, что синтезированный электропривод манипулятора имеет хорошее быстродействие и нечувствителен к изменению напряжения питания и момента нагрузки (рис. 1.14).
Рис. 1.14. Переходная характеристика электропривода, напряжение питания и момент нагрузки
Список Литературы
1. Сазонов В.В. Анализ и синтез системы автоматического управления электроприводом постоянного тока: Учебное пособие. – Самара: СамГАПС, 2005. – 176 с.
2. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления: Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. – М.: Энергия, 1980. – 312 с.
3. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2002. – 302 с.