18. Дослідження перехідних процесів

Початкові дані для розрахунку перехідних процесів зведено у табл.5

Таблиця 5. Початкові дані для розрахунку перехідних процесів.

Постійна ЕРС двигуна	Сдв = 1
Еквівалентний опір якірного ланцюга двигуна	Rэ = 0.433
Електромеханічна постійна часу якірного ланцюга	ТМ = 0.014
Електромагнітна постійна часу якірного ланцюга	Тэ = 0.023
Постійна часу тиристорного перетворювача	Тп = 0.033
Коефіцієнт передачі тиристорного перетворювача	Кп = 11.17
Коефіцієнт підсилення ПІ-регулятора швидкості	Кпірс = 27.46
Коефіцієнт підсилення П-регулятора швидкості	Кпрс = 27.46
Коефіцієнт підсилення ПІ-регулятора струму	Крт = 0.205
Передатний коефіцієнт ЗЗ по струму	Кт = 0.55
Передатний коефіцієнт ЗЗ по швидкості	Кс = 0.038
Постійна часу датчика швидкості	Тс = 0.00066
Постійна часу датчика струму	Тт = 0.00066
Постійна часу ПІ-регулятора швидкості	Трс = 0.001241
Постійна часу ПІ-регулятора струму	Трт = 0.1120
Еквівалентна постійна часу контуру швидкості	Тμс = 0.00852

Перехідні процеси представлені на рис

ПФ ПІ-регулятора швидкості:

ПФ П-регулятора швидкості:

ПФ ПІ-регулятора струму:

ПФ тиристорного перетворювача:

ПФ датчика струму:

ПФ датчика швидкості:

ПФ фільтра:

Рис.18.3. Схеми моделей: 1 – з П-регулятором швидкості; 2 – з ПІ-регулятором швидкості; 3 – з ПІ-регулятором швидкості з фільтром.

Передатна функція при ПІ-регуляторі швидкості:

Передатна функція при П-регуляторі швидкості:

Передатна функція при ПІ-регуляторі швидкості з фільтром на вході системи:

Передатна функція ЕРС тиристорного перетворювача при ПІ-регуляторі швидкості:

Передатна функція ЕРС тиристорного перетворювача при П-регуляторі швидкості:

Передатна функція ЕРС тиристорного перетворювача при ПІ-регуляторі швидкості з фільтром:

Передатна функція струму якоря при ПІ-регуляторі швидкості:

Передатна функція струму якоря при П-регуляторі швидкості:

Передатна функція струму якоря при ПІ-регуляторі швидкості з фільтром:

Рис.18.4. Перехідні процеси кутової швидкості

Рис.18.5. Перехідні процеси струму якоря.

Рис.18.6. Перехідні процеси ЕРС тиристорного перетворювача.

19. Висновки

Моделювання динаміки показало, що найбільш оптимальним є П-регулятор швидкості. Але він не компенсує статичну похибку. ПІ-регулятор зменшує статичну похибку, та збільшує перерегулювання. Значне перерегулювання можна виправити, включивши на вході системи управління фільтр.

Отже, оптимальним з точки зору точності та перерегулювання є ПІ-регулятор з вхідним фільтром.

Ми розрахували і промоделювали декілька варіантів системи керування токарного верстата: з П-, ПІ- регулятором швидкості і з ПІ-регулятором швидкості і фільтром на вході.

В ході моделювання ми встановили, шо при П-регуляторі швидкості майже відсутнє перерегулювання, але присутня статична помилка і досить великий час перехідного процесу.

При ПІ-регуляторі швидкості час перехідного процесу малий, але дуже велике перерегулювання, статична похибка відсутня, при встановленні фільтра на вході зменшується перерегулювання. Таким чином оптимальною є система керування з ПІ-регулятором і фільтром на вході.