Теория автоматического управления.-4

121

- форсирующее звено:

Постоянная времени (с) и коэффициент передачи

На рис. 4.1 приведен один из вариантов реализации колебательного звена на операционных усилителях. Здесь приняты следующие параметры элементов (номиналы резисторов взяты с точностью до одного знака после десятичной точки):

Рис. 4.1. Колебательное звено

123

включенных между входом и выходом модели контура. Здесь приняты следующие номиналы элементов:

Выход

Рис. 4.3. Форсирующее звено и инвертор

На рис. 4.4 изображена функциональная схема электронной модели синтезированного контура регулирования скорости двигателя, состоящая из последовательно соединенных моделей, показанных на рис. 4.1 – 4.3. Ко входу этой модели подключается источник постоянного напряжения, а к ее выходу – осциллограф.

Рис. 4.4. Функциональная схема модели синтезированного контура регулирования скорости

На рис. 4.5 приведена осциллограмма выходного напряжения модели (рис. 4.4), отражающая переходную характеристику синтезированного контура регулирования скорости при подаче на вход модели напряжения Uвх 1 В.

124

а

б

Рис. 4.5. Осциллограмма выходного напряжения модели синтезированного контура регулирования скорости

125

Оценим полученные результаты. Согласно рис. 4.5, а, максимальное значение входного напряжения модели

Uвых,max 8,636 В, его установившееся значение

Uвых,уст 7,979 В, тогда перерегулирование

мод Uвых,max Uвых,уст 100 8,18 %. Время переходного

Uвых,уст

процесса, измеренное при Uвых 1,05Uвых,уст 8,37 В (рис. 4.5,

б), равно tпп,мод 0,475 с. Относительная погрешность моде-

лирования

-перерегулирования:

мод с 100 8,18 8,022 100 2 %;с 8,022

-времени переходного процесса:

что демонстрирует практически полную адекватность модели объекту моделирования.

5. Выводы по результатам проведенных исследований

Проведенные исследования показали, что:

-заданная нескорректированная ЭМС имеет низкое быстродействие, особенно в контуре регулирования момента (время переходного процесса составляет около 3,7 с против заданного 0,5 с для всей ЭМС), низкую статическую точность (статизм МХ при работе контура регулирования скорости составил около 3,4 % против заданного в ТЗ 1 %);

-при настройке каждого из контуров ЭМС удалось обеспечить ее заданной быстродействие (время переходного процесса в синтезированной ЭМС составило около 0,47 с), подчиненное регулирование и астатизм

126

первого порядка для каждого из контуров регулирования;

-результаты расчетов подтверждены электронным моделированием синтезированного контура регулирования скорости двигателя, погрешность моделирования не превысила 2 %.