2.2.2. Задатчик интенсивности скорости

Допустимый темп нарастания скорости двигателя . Для его ограничения используется задатчик интенсивности скорости (ЗИС) с постоянной времени :

_,

где - напряжение нелинейного элемента.

Структурная схема задатчика интенсивности скорости представлена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.16 - Структурная схема задатчика интенсивности скорости

Постоянная времени задатчика интенсивности определяется исходя из требуемого углового ускорения.

Структурная схема системы автоматического регулирования скорости представлена на рисунке 2.117

Рисунок 2.17 - Структурная схема замкнутого контура регулирования скорости

2.3 Построение контура регулирования перемещения

2.3.1 Контур регулирования перемещения

Регулятор перемещения в позиционной системе регулирования имеет нелинейную характеристику и обеспечивает качественные переходные процессы.

Основные требования, предъявляемые к регулятору перемещения:

1. обеспечение качественных переходных процессов при малых перемещениях, отсутствие перерегулирования по перемещению в режиме дотягивания;

2. оптимальный режим при торможении;

3. ограничение скорости на уровне номинальной при больших перемещениях.

Вышеуказанным требованиям удовлетворяет нелинейный регулятор перемещения, с так называемой, параболической характеристикой, расчет которого приводится ниже.

Контур регулирования перемещения является внешним. Если считать контур регулирования скорости оптимизированным, то, согласно принципам подчинённого регулирования, структурная схема контура регулирования положения может быть представлена в следующем виде (рисунок. 2.9)

Рисунок. 2.18 – Структурная схема контура регулирования перемещения

Аналогично контуру регулирования скорости, исходя из того, что передаточная функция объекта регулирования третьего контура W_о3 – интегрирующее звено, РП должен быть пропорциональным, однако регулирование положения имеет свои особенности. В системе предусматриваются ограничения выходов регуляторов положения и скорости, и, в зависимости от величины заданного перемещения, могут проявляться существенные нелинейности. Различают режимы больших, средних и малых перемещений. Если ЭП отрабатывает сигнал задания с выходом на установившуюся допустимую скорость при максимально допустимом динамическом токе якоря, то в системе участвуют две нелинейности – ограничения выхода РП и РС. Такой режим соответствует режиму больших перемещений. Если при отработке перемещений ЭП не выходит на установившуюся скорость, а ток при этом ограничивается, то такой режим соответствует режиму средних перемещений. Если скорость и ток не достигают установившихся значений, то имеет место режим малых перемещений.

2.3.2. Построение регулятора перемещения при малых перемещениях

Режим малых перемещений при постоянном коэффициенте усиления характеризуется тем, что регуляторы положения и скорости работают вне зоны ограничения. При этом ток и скорость не достигают максимальных значений. С тем, чтобы малые перемещения отрабатывались с постоянным допустимым ускорением, необходимо увеличивать коэффициент усиления регулятора положения.

Предельное значение коэффициента усиления регулятора перемещения , обеспечивающего достаточный запас устойчивости замкнутой САР при отработке этих перемещений находится следующим образом

,

где - коэффициент обратной связи по положению.

Примем .

Увеличение или уменьшение коэффициента по сравнению с расчетным приведет либо к перерегулированию, либо к режиму дотягивания, то есть увеличению времени отработки заданного перемещения.

Напряжение рассогласования определяется по формуле

.

Напряжение задания на скорость при отработке малых перемещений

.