Порядок виконання роботи

1. Розрахувати параметри ПІ–регулятора струму, настроєного на МО.

2. Розрахувати параметри П– і ПІ– регулятора швидкості, настроєного на МО і СО відповідно.

3. Дослідити статичні та динамічні характеристики ЕП при оптимальних настроюваннях регуляторів:

- електромеханічна характеристика ;

- динамічні характеристики , .

4. Дослідити статичні та динамічні характеристики ЕП при настроюваннях регуляторів, відмінних від оптимальних:

- електромеханічна характеристика ;

- динамічні характеристики , .

5. Виконати обмеження струму якірного ланцюга на заданому рівні. Дослідити вплив обмеження струму на динаміку приводу.

6. У пакеті прикладних програм Matlab виконати математичне моделювання досліджуваних режимів, використовуючи для моделі розрахункові дані, отримані в попередній лабораторній роботі.

ЗМІСТ ЗВІТУ

1. Назва і мета роботи.

2. Структурна схема замкнутої системи регулювання ТП-Д.

3. Розрахунок параметрів регуляторів.

4. Статичні характеристики привода для різних режимів роботи.

5. Діаграми перехідних процесів приводу для різних режимів роботи (зупинка, пуск, реверс, накид/скидання навантаження).

6. Результати математичного моделювання.

7. Висновки.

Контрольні питання

1. Переваги і недоліки замкнутих систем підлеглого регулювання.

2. Принцип обмеження рівня максимально допустимого струму (моменту) якірного ланцюга.

3. Статичні та динамічні характеристики системи регулювання при настроюванні на МО і СО.

4. Характеристики електропривода при зміні коефіцієнтів передачі та постійних часу регуляторів.

Література: [3, с. 120 – 135; 5, с. 227 – 241]

Лабораторна робота №3

ТЕМА: Вивчення будови структурних схем методом дискретного простору станів.

МЕТА: Набуття навичок опису систем управління методом простору станів, дослідження параметрів цифрових елементів описуваних в просторі станів.

Короткі теоретичні відомості

Динамічні властивості лінійних спеціалізованих ЦСУЕП з одним входом U(t) і одним виходом у(t) описуються при Т=1 лінійним рівнянням виду:

а₀ *у(к+n)+ а₁ *у(к+n-1)+..+ а_n-1 *у(к+1)+ а_n *у(к)=

=в₀ *u(к+n)+ в₁ *u(к+n-1)+..+ в_n-1 u(к+1)+ в_n u(к);

Запишемо рівняння в вигляді передаточної функції, вважаючи а₀ =1;

К(Z)=y(z)/u(z)= (в_n+ в_n+1 z+..+ в₀ * zⁿ )/( а_n+ а_n+1 z+..+ zⁿ)=

=(в₀+ в₁ z^-1 +..+ в_n * z^-n )/( 1+ а₁ z^-1 +..+а_n z^-n);

Розглянемо випадок, коли в₀ = 0, в₁ = 0, .. в_n-1 = 0, в_n = 0

Введемо такі змінні стани:

х₁ (к)=у(к)

х₂ (к)= х₁ (к+1)=у(к+1)

х₃ (к)= х₂ (к+1)=у(к+2)



х_n (к)= х_n-1 (к+1)=у(к+n-1)

х_n (к+1)=у(к+n)

Таким чином, отримаємо

у(к+n)= х_n (к+1)= -а₁ х_n (к)- а₂ х_n-1 (к)-..- а₃ х₁ (к)+ 1* u(к)

Записане вище рівняння можна записати у вигляді різниці рівнянь першого порядку, виражених у векторно-матричній формі:

= * + *U(k)

Із рівняння виходу:

Y(к)=[1 0 0 … 0]* .

Або:

Х(к+1)=АХ(к)+В*U(к);

Y(к)=СХ(к),

де вектор стану х(к), динамічна матриця А, матриця входу В, матриця виходу С дорівнюють, відповідно:

А= ; В= ; С=[100…0];

Х(к)= [х₁(к)*x₂ (к)……х_n (к)]^T.