3.4 Расчёт элементов контура регулирования перемещения, реализация нелинейного регулятора перемещения.
Принципиальная электрическая схема регулятора перемещения представлена на рисунке. 3.8.
При малых перемещениях все диоды заперты и коэффициент передачи регулятора равен
.
Примем
,
.
При достижении
точки 2 на характеристике регулятора
перемещения (рисунок. 3.9), когда
,
открывается диод VD1 с
сопротивлением R6.
Коэффициент передачи регулятора при
этом уменьшается:
.
Откуда
.
Принимаем
.
Рисунок 3.8 – Регулятор перемещения
Рисунок 3.9 – Характеристика регулятора положения
Остальные сопротивления можно рассчитать следующим образом
,
,
.
Принимаем
.
,
,
.
Принимаем
.
Сопротивления потенциометров принимаются равными
3.5 Расчет контура компенсации эдс
Передаточная функция компенсирующего звена
.
Структурная схема контура компенсации представлена на рис. 3.10.
Рисунок 3.10 - Структурная схема контура компенсации ЭДС
Компенсирующее звено является пропорционально-дифференцирующим.
Рисунок 3.11 – Принципиальная схема компенсирующего контура ЭДС
.
Принимаем
,
.
,
.
Пусть
,
тогда
.
Принимаем
.
Тогда получим
.
Из стандартного ряда E24 выбираем R43=6,2 кОм
4 Расчет переходных процессов сар электропривода
Расчет переходных процессов спроектированной системы регулирования производится на ПК с использованием программы MatLab , в системе визуального моделирования Simulink. Структурная схема спроектированной системы регулирования представлена на рисунке 4.1.
Расчет переходных процессов производится на холостом ходу и при номинальном статическом моменте для трех режимов работы электропривода:
отработка малых перемещений,
отработка средних перемещений,
отработка больших перемещений.
В ходе структурного моделирования было подкорректировано значение коэффициента передачи регулятора положения на малых перемещениях с целью получения оптимальных переходных процессов.
4.1 Отработка малых перемещений на холостом ходу и под нагрузкой
При отработке малых перемещений ни одна из регулируемых координат не достигает установившегося значения, система регулирования работает в линейном режиме, ни один из регуляторов не находится в насыщении.
На рисунке. 4.2 представлен переходный процесс при отработке малых перемещений на холостом ходу, а на рисунке. 4.3 – при номинальной нагрузке.
Рисунок 4.2 - Отработка малых перемещений при холостом ходе
Рисунок 4.3 - Отработка малых перемещений при номинальной нагрузке
4.2 Отработка средних перемещений на холостом ходу и под нагрузкой
Отработка средних перемещений характеризуется тем, что ток якоря достигает установившегося значения (заданного динамического тока), поэтому ускорение также достигает заданной величины. Электропривод работает по треугольной тахограмме с заданным ускорением и замедлением.
На рисунках 4.4 и 4.5 представлены переходные процессы при отработке средних перемещений на холостом ходу и под нагрузкой соответственно.
Рисунок 4.4 - Отработка средних перемещений при холостом ходе
Рисунок 4.5 - Отработка средних перемещений при номинальной нагрузке