2.1 Программа выполнения лабораторной работы
2.1.1 По упрощенной схеме системы ЭП с ДПТ разработать структурную схему (пример – рисунок 4).
2.1.2 Выбрать один из законов регулирования (П или ПИ).
2.1.3 Включить выбранный регулятор в электрическую схему и скорректировать структурную схему.
2.1.4 Из таблицы 1 выбрать соответствующие ПФ для элементов САУ и оформить их в таблицу согласно примеру (таблица 1). Подставить числовые значения коэффициентов и постоянных времени из таблицы 2.
2.1.5 Запустить программу VisSim; на появившемся рабочем окне набрать все структурные элементы схемы.
2.1.6 Подключить один из генераторов типовых сигналов и блок графопостроителя или осциллографа.
2.1.7 Представить схему на проверку преподавателю.
2.1.8 Запустить программу и получить на плоттере переходной процесс.
2.1.9 По полученной характеристике сделать вывод об устойчивости и определить показатели качества.
2.1.10 В отчете привести «скрины» исследуемой САУ, полученные графики и необходимые расчеты.
Пример структурной схемы в среде VisSim и результаты моделирования показаны на рисунке 5.
Для анализа системы управления ЭП используют аппарат теории управления [2, 3]. Систему автоматического управления ЭП исследуют на устойчивость и определяют показатели качества. Устойчивость и качественные показатели работы системы АЭП определяют по переходному процессу; используют и косвенные методы или критерии для определения устойчивости и качественных показателей.
Передаточные функции типовых элементов ЭП с ДПТНВ приведены в таблице 1.
Выражения передаточных функций Wi(s) Таблица 1
Wум(s) |
Wг(s) |
Wд(s) |
WBR(s) |
Wпи(s) |
Wп(s) |
Kyм |
|
|
|
|
Kп |
Значения коэффициентов и постоянных времени ПФ Wi(s) элементов ЭП даны в таблице 2.
Значение коэффициентов и постоянных времени Таблица 2
№ |
Kум |
Kг |
Tг |
Tд |
Kд |
KBR |
Kпи |
Tпи |
Kп |
1 |
1,4 |
2,8 |
0,15 |
1,4 |
1,0 |
0,75 |
0,6 |
6,0 |
0,7 |
2 |
1,5 |
2,0 |
0,025 |
0,4 |
1,5 |
0,79 |
0,8 |
6,0 |
0,75 |
3 |
1,08 |
2,0 |
0,18 |
0,9 |
1,4 |
0,88 |
0,03 |
15,0 |
0,9 |
4 |
1,51 |
2,6 |
0,04 |
1,2 |
1,22 |
0,8 |
0,68 |
6,0 |
0,7 |
5 |
0,98 |
1,8 |
0,18 |
0,8 |
1,1 |
0,58 |
0,6 |
20,0 |
0,87 |
6 |
2,0 |
2,4 |
0,10 |
0,10 |
1,8 |
2,2 |
0,06 |
6,0 |
70,0 |
7 |
1,2 |
2,6 |
0,16 |
0,12 |
1,1 |
2,0 |
0,01 |
6,0 |
80,0 |
8 |
1,4 |
2,8 |
0,14 |
0,14 |
1,0 |
2,5 |
0,06 |
6,0 |
90,0 |
9 |
1,2 |
2,0 |
0,20 |
0,20 |
1,2 |
2,7 |
0,10 |
5,8 |
70,0 |
10 |
1,5 |
2,2 |
0,12 |
0,16 |
1,8 |
3,5 |
0,08 |
6,2 |
80,0 |
Для построения переходного процесса можно использовать среду программирования VisSim (MathCad, ASOTAR и др.) [3]. По полученному переходному процессу определяют устойчивость системы ЭП (ПП затухающий) и показатели качества.
Рисунок 5 - Структурная схема электропривода с ДПТНВ в среде VisSim