Учебники 80232

8.2. Задать схему моделирования двигателя постоянного тока как колебательного и апериодического 2-го порядка типовых звеньев, представленную на рис. 15 , приняв констан-

ты К=Kd1, Тэ1=Ta1, Тм1=Tm для случая Rя = Rя1 и К=Kd2, Тэ2=Ta2, Тм1=Tm2 для случая Rя = Rя2 (Се рас-

считывается для двух значений сопротивления Rя).

8.3. Для структурной схемы в подсистеме Simulink

Fcn из меню Continues.

8.4.Произвести запись файла полученной модели структурной схемы (например t2).

8.5.Осуществить запуск расчета перечисленных характеристик - окно ►.

8.6.В области Simulink использовать окно Tools и вызвать строку Linear analysis.

8.7.Вывести требуемые временные характеристики в LTI View, вызвав правой клавишей мышки меню Plot tupe.

8.8.Для переходной и импульсной переходной характеристик воспользоваться операцией группировки характеристик по входам.

8.9.Снять контрольные точки переходной характеристики h(t=0), h(t =?)=hуст/2, h(t=∞) и импульсной переходной характеристики w(t =0 ), w(t = ?)=wмак/2 и w(t = ∞).

8.10.Исследовать влияние изменения коэффициента К=1/Raна переходную характеристику ДПТ.

8.11.Исследовать влияние изменения постоянной времени Тя на переходную характеристику ДПТ. Для этого измените параметры: увеличьте постоянные времени Тя вдвое.

9. Сделать выводы по работе

31

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОРОСЫ

1.Как определить параметры переходной характеристики апериодического звена?

2.Как определить параметры переходной характеристики колебательного звена?

3.Какими звеньями представляется двигатель постоянного тока и при каких условиях?

4.Как влияет коэффициент передачи К на переходную характеристику апериодического звена?

5.Как влияет постоянная времени Т на переходную характеристику апериодического звена?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ НА ПЕРЕХОДНУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ

И СКОРОСТЬ ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Передаточная функция или математическая модель двигателя постоянного тока (ДПТ) с возбуждением от постоянных магнитов определяется

W(p) = Кд/( Тм*Тэ*р² + Тм*р + 1),

где Kд – коэффициент передачи; Tм, Tэ – электромеханическая и электромагнитная постоянные времени.

Коэффициент передачи определяется константой Се. Электромеханическая постоянная времени Tм определя-

ется моментом инерции Jн двигателя, сопротивлением якорной обмотки Rя и константами См и Се.

Она характеризует механическую инерционность ДПТ.

32

Электромагнитная постоянная времени Tэ определяется индуктивностью якорной цепи Lя и сопротивлением якорной цепи Rя. Она характеризует электрическую инерционность якорной цепи. Чем больше индуктивность якорной цепи, тем медленнее нарастает ток якоря.

Если механическая инерционность ДПТ достаточно велика, т.е. электромеханическая постоянная времени много больше электромагнитной постоянной двигателя Tм » Tэ, то можно принять значение Тэ = 0.

В этом случае передаточная функция ДПТ определяется, как апериодическое типовое звено

W(p) = Кд/( Тм*р + 1).

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Контрольная работа выполнена в виде тестовых зада-

ний.

2.В табл. 3 представлены параметры модели двигателей как А-звена 1-го порядка, а в таблицах 4-5 представлены параметры модели двигателя, как А-звена 2-го порядка,

3.Представить выражение или переходной характеристики ( входной сигнал x(t) = 1(t) ), или скорости переходной характеристики ( входной сигнал x(t) = δ(t) ), или временной характеристики ( входной сигнал x(t) = К*t) модели двигателя 1 и двигателя 2 в соответствии с вариантом задания.

4. Представить формулы и рассчитать контрольные точки графиков.

5.Изобразить графически в одном выбранном масшта-

бе временные характеристики 1-го и 2-го двигателей.

6.Сделать вывод по возможным предложенным ответам для переходной, импульсной переходной временной характеристик модели двигателя как апериодического первого и второго порядка.

33

Для тестов табл. 3. предложены возможные ответы.

Для переходной характеристики:

1- hуст2 в два раза больше hуст1;

2- h1(t) круче переходной характеристики h2(t); 3- h1(t) более пологая, чем характеристика h2(t); 4- hуст1 в два раза больше hуст2;

5- h1(t) и h2(t) совпадают.

Для скорости переходной характеристики: 1- dhмак2/dt в два раза больше dhмак1/dt; 2- dh1(t)/dt круче, чем dh2(t)/dt;

3- dh1(t)/dt более пологая, чем dh2(t)/dt; 4- dhмак1/dt в два раза больше dhмак2/dt;

5- dh1(t)/dt и dh2(t)/dt полностью совпадают.

Для тестов по табл. 4 предложены ответы для варианта переходной характеристики:

1- hуст2 в два раза больше hуст1;

2- h1(t) - апериодическая 2-го порядка h2(t) - колебательная;

3- h1(t) - колебательная, h2(t) - апериодическая 2-го порядка;

4- h1(t) и h2(t) апериодические 2-го порядка; 5- hуст1 в два раза больше hуст2;

5- h1(t) и h2(t) совпадают.

Для тестов по табл. 5 предложены ответы для варианта временной характеристики:

1- наклон линейной части h1(t) круче наклона h2(t); 2- h1(t) круче на начальном участке h2(t);

3- h1(t) более пологая на начальном участке, чем h2(t); 4- h1(t) равна h2(t) при времени t =10;

5- наклон линейной части h1(t) более пологий наклона

h2(t).

34

Таблица 3

Варианты заданий коэффициентов передачи, постоянных времени и входных сигналов модели двигателя 1 и двигателя 2, как А-звена 1-го порядка

35

Продолжение табл. 3

36

Таблица 4

Варианты заданий коэффициентов передачи, постоянных времени и входных сигналов модели двигателя 1 и двигателя 2, как А-звена 2-го порядка

37

Продолжение табл. 4

38

Таблица 5

Варианты заданий коэффициентов передачи, постоянных времени и входных сигналов модели двигателя 1 и двигателя 2, как А-звена 2-го порядка

39

Продолжение табл. 5

40