Билет №5 (Без 3го вопроса)

БИЛЕТ № 5

1. Уравнение движения двухмассовой электромеханической системы с упругими связями.

В обобщенной двухмассовой упругой системе (рис.3.1.1)суммарный

приведенный момент инерции элементов, жестко связанных с двигателем,

обозначен . Суммарный приведенный момент инерции элементов, жестко

связанных с рабочим органом механизма, обозначен . Упругая связь

между этими массами характеризуется приведенной эквивалентной

жесткостью . Суммарные моменты нагрузок на валу двигателя и механизма

обозначены соответственнои .

Дифференциальными уравнениями движения такой системы являются уравнения движения в обобщенных координатах (уравнения Лагранжа):

, (1.1)

где - функция Лагранжа; - обобщенная сила, определяемая суммой элементарных работ всех внешних сил на возможном перемещении .

Число уравнений Лагранжа определяется числом степеней свободы системы.

В двухмассовой упругой системе обобщенными координатами являются угловые перемещения масс , им соответствуют обобщенные скорости .

Функция Лагранжа . (1.2)

Элементарные работы: . (1.3)

Тогда обобщенные силы: ; . (1.4)

Подставив (1.2) в (1.1) и учитывая (1.4), получается система уравнений движения:

(1.5)

В (1.5) пропорциональный деформации упругой связи момент является моментом упругого взаимодействия между движущимися массами системы:

. (1.6)

С учетом (1.6) система уравнений движения:

(1.7)

2. Система ТП-Д в зоне прерывистого режима как объект регулирования. Двойной регулятор тока.

В системе ТП-Д при токе якоря

имеет место прерывистый режим. Когда существенно изменяются параметры объекта регулирования. В зоне прерывистого режима механические х-ки становятся нелинейными, изменяется регулировочная х-ка.

При : ;

: .

На рис.3.4.2 показаны- а)граничный режим(); б)прерывистый режим(). Процессы для тока заканчиваются на одном интервале проводимости, что эквивалентно исчезновению электромагнитной инерционности якоря ().

В зоне прерывистого тока изменяется от в граничном режиме до бесконечности в режиме идеального холостого хода ().

На рис.3.4.3 показана структурная схема системы ТП-Д как объекта регулирования в прерывистом режиме.

В непрерывном режиме передаточная функция имеет вид:

.

В зоне прерывистого режима передаточная функция имеет вид:

. . .

меняется от в граничном режиме до бесконечности в режиме идеального холостого хода.

Т.о., структурная схема и параметры объекта существенно изменяются, объект становится нелинейным. Из-за этого САР в зоне прерывистого режима размыкается, динамические свойства резко ухудшаются и когда требуется повышенное качество работы САР, необходимо в зоне прерывистого режима принимать определенные меры.

В устройствах типа ЭКТ для повышения качества динамических режимов в зоне прерывистого тока используется двойной регулятор тока. Такой регулятор применим, когда ТП выполнен качественно, т.е. . В этом случае при построении 1-го контура тока ТП считается звеном безинерционным.

,

где .

Откуда - коэффициент усиления РТ1.

выбирается из условий обеспечения максимального быстродействия 1-го контура тока.

Для р=6: .

Р=12: .

Если меньше, то контур неустойчивый.

,

где .

1-й контур регулирования тока представляет собой эквивалентный фильтр прямого канала с коэффициентом .

2-й контур регулирования тока строится по принципам подчиненного регулирования и рассматривается как 1-й контур регулирования.

.

.

В непрерывном режиме .

В прерывистом режиме 1-й контур регулирования тока из-за пропорционального РТ1 размыкается. Если внутренняя ОС размыкается, то

.

Коэффициент усиления в прерывистом режиме возрастает в раз.