Линеаризация контура скорости в двухзонном аэп

Структурная схема контура скорости в двухзонном АЭП представлена на рисунке 5.66.

Рисунок 5.66

М_дин = ;

M(p) = Jp(p);

.

а) б)

Рисунок 5.67

В двухзонном АЭП при уменьшении потока уменьшается коэффициент в объекте регулирования контура скорости (за счет ослабления поля двигателя). Если контур скорости был оптимизирован на модульный оптимум, то эти изменения вызывают уменьшение частоты среза и уменьшение быстродействия, т.е. контур становится более демпфированным (рисунок 5.67а). Если контур скорости был оптимизирован на симметричный оптимум (рисунок 5.67б), то при существующем уменьшении поля может произойти даже потеря работоспособности контура (если частота среза будет приходится на участок ЛАЧХ с наклоном –40дБ/дек).

Настройка на симметричный оптимум также может привести к потере работоспособности контура при существующем увеличении коэффициента. Таким образом, настройка на СО дает хорошие результаты только с коэффициентом регулятора, который рассчитан для значения коэффициента в данной расчетной точке.

.

Для того чтобы коэффициент в контуре скорости оставался неизменным при любом значении поля двигателя, на выходе РС устанавливают делительное (рисунок 5.68а), либо множительное устройство (рисунок 5.68б).

а) б)

Рисунок 5.68

13. Провести оптимизацию контура положения статической позиционной аэп для режима малых перемещений. Оценить ошибку регулирования.

Полагаем, что контура тока и скорости уже оптимизированы и остается оптимизировать только контур положения. Тогда структурная схема примет вид, представленный на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4

Передаточная функция замкнутого контура скорости, оптимизированного на модульный оптимум имеет вид

,

где Т_с = 4Т_т – малая постоянная времени оптимизированного контура скорости (Т^смо = 2Т_т, Т_с^СО = 4Т_т).

Настроим контур на модульный оптимум. При такой настройке ЛАЧХ имеет вид, представленный на рисунке 6.5.

Тогда передаточная функция разомкнутого контура положения, настроенного на модульный оптимум, примет вид

,

где К_дп, К_дс – коэффициент передачи датчика положения и скорости соответственно.

Передаточная функция регулятора положения будет равна

,

где i – передаточное число редуктора.

.

Получили П-регулятор положения и астатическую систему по заданию.

,

где Т_п = 2Т_с – эквивалентная постоянная времени оптимизированного на модульный оптимум контура положения.

Т_п = 2Т_с = ... = 8Т_

Полученная система по заданию является астатической 1-го порядка по заданию. Если контур скорости был оптимизирован на СО и регулятор скорости был ПИ, то данный контур положения будет астатическим даже с П-регулятором.

Знак ошибки зависит от направления действия статического активного момента (см. рисунок 6.6).

Оценим точность позиционной системы (см. рисунок 6.7).

Рисунок 6.7

Рисунок 6.5 Рисунок 6.6

; ;

– фактическое значение перемещения.

По аналогии находим заданное перемещение

.

Считаем, что коэффициент регулятора по заданию и каналу ОС одинаковы, т.е. R_зп = R_дп.

Определим величину ошибки

;

– не зависит от величины задающего сигнала, а зависит от момента на валу и параметров системы.

Если контур скорости настроен на СО (регулятор скорости ПИ), то