5.2 Настройка контура скорости на оптимум по модулю

5.2.1 Синтез регулятора скорости для настройки контура скорости на оптимум по модулю

Передаточная функция разомкнутого контура будет иметь вид

,

Передаточная функция контура скорости КС, настроенного на оптимум по модулю, имеет вид

Для определения структуры РС приравняем последние выражения и получим

Передаточная функция регулятора скорости для настройки контура скорости на оптимум по модулю

Произведя сокращения получим

Полученное выражение является передаточной функцией П-регулятора.

Подставив заданные и рассчитанные числовые значения в схему, получим ССДМ КС, настроенного на оптимум по модулю (рис. 5.1)

Рисунок 5.1 Структурная схема динамической модели контура скорости

Рисунок 5.2 Структурная схема динамической модели контура скорости в среде MatLab

5.2.2 Моделирование контура скорости настроенного на оптимум по модулю

При моделировании КС необходимо получить график ЛЧХ и графики переходной функции КС по задающему воздействию U_з с учетом и без учета ограничения напряжения на операционном усилителе регулятора скорости. По результатам моделирования проводим анализ и сравнительную оценку полученных показателей качества (без учета момента сопротивления) с данными технических требований задания на дипломный проект. При решении задачи используем числовые значения параметров и ССДМ.

В блоке Step (рис. 5.2) устанавливаем значения задающего воздействия U_з=10 В.

ω, рад/с

Построение переходной характеристики КС по управляющему воздействию осуществляем в режиме имитационного моделирования. По окончании интегрирования в течение 0,5 с получаем переходную характеристику КС по задающему воздействию, изображенную на рисунке 5.3.

t

Рисунок 5.3 Переходная характеристика КС без нагрузки

$

t

Полученные в результате моделирования запасы устойчивости по фазе и амплитуде позволяют сделать вывод о том, что КС настроен на ОМ.

Проведем анализ переходной характеристики КС по задающему воздействию

Определяем величину перерегулирования σ_кс.

Для расчета σ_кспо рисунку 5.4 находим максимальное отклонение угловой скорости вращения вала и установившееся значение:

ω_max=162.6 рад/с, ω_уст=156 рад/с;

Получим перерегулирование