1. Синтез регуляторов скорости, напряжения и тока при настройке контуров на модульный оптимум

Структурная схема скалярного регулирования скорости АД, состоящая из регулятора скорости, регулятора напряжения, регулятора тока, частотного преобразователя, асинхронного двигателя и датчиков, представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема

Определим передаточную функцию (ПФ) регулятора тока.

Определим ПФ контура тока в разомкнутом состоянии:

Определим ПФ компенсируемой части объекта контура тока:

Определим ПФ регулятора тока:

Определим ПФ разомкнутого контура тока:

Определим ПФ замкнутого скомпенсированного контура тока:

Поскольку постоянная времени частотного преобразователя мала, то принимаем , таким образом для синтеза регулятора тока принимаем:

Определим ПФ регулятора напряжения.

Определим ПФ объекта контура напряжения:

Определим ПФ компенсируемой части объекта контура напряжения:

Определим ПФ регулятора напряжения:

Определим ПФ разомкнутого контура напряжения:

Определим ПФ замкнутого скомпенсированного контура напряжения:

Поскольку постоянная времени контура тока мала, то принимаем , таким образом для синтеза регулятора напряжения принимаем:

Определим ПФ регулятора скорости.

Определим ПФ объекта контура скорости:

Определим ПФ компенсируемой части объекта контура скорости:

Определим ПФ регулятора скорости:

2. Анализ непрерывной модели спр, настроенной на модульный оптимум

1. Определение передаточной функции спр

Определим ПФ замкнутого скорректированного контура скорости:

Определим ПФ замкнутой скорректированной системы:

2. Проверка устойчивости спр по корням характеристического уравнения в плоскости «p»

Определим корни характеристического уравнения замкнутой скорректированной системы в программной среде Mathcad:

Корни – левые, действительная часть отрицательная. Значит система устойчивая.

Определим степень коллебательности:

Построим корни характеристического полинома в плоскости «р» (рисунок 2).

Рисунок 2 – Корни характеристического полинома замкнутой скорректированной системы в плоскости «р»

2. Нахождение уравнения переходного процесса и показателей качества при реакции спр на единичное ступенчатое воздействие

Запишем функцию переходного процесса при реакции на единичное ступенчатое воздействие:

Произведем обратное преобразование Лапласа в программной среде Mathcad:

Построим переходный процесс замкнутой скорректированной системы при реакции на единичное ступенчатое воздействие (рисунок 3).

Рисунок 3 – График переходного процесса замкнутой скорректированной системы при реакции на единичное ступенчатое воздействие

Определим показатели качества. Рассчитаем перерегулирование:

Время регулирования (вхождение в пятипроцентную зону):

1. Разработка структурной схемы дискретной спр

Структурная схема скалярного регулирования скорости АД, состоящая из дискретного регулятора скорости, аналогового регулятора напряжения, частотного преобразователя, асинхронного двигателя и датчиков, представлена на рисунке 4.

Аналоговый регулятор напряжения, замкнутый контур напряжения, асинхронный двигатель – непрерывная часть, регулятор скорости – дискретный.

- экстраполятор нулевого порядка.

Рисунок 4 – Структурная схема дискретной СПР