Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Корытин А.М. Синтез автоматизированного электропривода на аналоговых и цифровых вычислительных машинах

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

9.72 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2111 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

лйтеля весьма ограничена и может быть осуществлен лишь их приближенный подбор по сравнению с синтези рованными характеристиками, то не следует исключать возможность изменения общей характеристики ип{и"в) за счет введения нелинейности и3.п(и"в). Данные для выбора этой нелинейности дают зависимости

из.а = и'а(и	7t)-\rTa-~-	; 1	(3-25)
u \	= f(t).	S

При известном промежуточном усилителе задача син теза сводится к расчету параметров цепей промежуточ ных и автономных обратных связей. Для рассматривае мой схемы алгоритм синтеза будет иметь вид:

" 'об (0 =	- «э.п (""в) + "'п ("н) +		Т*и	(«я) -\|г~	(3-26)
+	«а.и ("и) + "т.п ( 4 # 0 ) +		"г

	U" о6 =	f(t).
При записи алгоритма		аналогично (3-5)			вводятся
обобщенный сигнал управления и обобщенная					выходная
координата. На рис. 3-20 показана				схема модели для син

теза, построенная по (3-26). Она не требует сложных коммутаций для перехода к синтезу по любому из алго ритмов (3-24), (3-25) или (3-26). Отключив, например, от входа выходного сумматора все каналы и подав «а

21'	и"в,	а выход блока	дифференцирования	соединив
с	k\k	через инвертор,	можно реализовать	алгоритм

(3-24). Исключая из цепи выхода блока дифференциро вания инвертор, отключая 21' и включая 12, набираем схему по (3-25). Сигнал u"B(t,) в данном случае заменя ет «"об-

Для синтеза параметров любого канала усиления до статочно отключить соответствующую цепь от входа сумматора. Сигнал с его выхода подается на канал для отработки заданной динамической характеристики. Обоб щенная координата заменяется переменной, подведенной ко всей цепи управления. Так, для расчета внешнего ре зистора цепи управления в функции тока нагрузки необ ходимо отключить блок 20. На выходе сумматора при этом образуется «т.п(Ч)- Обобщенная координата заме

ни

няется на	inRo=f(t).	По аналогии можно Получить за
висимости	и3лх(и"ъ),	иг.„(и"тя)	и Ыа.пС"и).

Расчет масштабных коэффициентов многих узлов ничем практи чески не отличается от расчета коэффициентов при синтезе параме тров входного усилителя. На схемах рис. 3-19 и 3-20 отличающиеся масштабные коэффициенты помечены штрихами, а нелинейные бло ки — индексами «а».

15 Тп(ии)

Рис. 3-20. Структурная схема модели для			синтеза парамет
ров	промежуточного	усилителя.
В	схему рис. 3-20	введен дополнительный	нелинейный блок 15,

позволяющий выполнить синтез при постоянной времени, зависимой

от переменной		цв .	Настройка	этого	блока осуществляется	ло
татяив.м	(так	же,	как и блоков	3, 4),	поэтому А'із=і1. Модель	на

страивается таким образом, чтобы максимум долевой постоянной времени, равный единице, соответствовал 100 В, тогда А"із=1-

Для модели, собранной по схемам рис. 3-2,а и б, записывается «МО, определяется максимум ее производной

mtTB.N

и вычисляется

100

т т

mtTB,„ {-ÔTJ^

После этого определяется к'"і3 = т'"із — для блока дифференци рования .рис. 2-16 либо коэффициент, равный 10Тп.м>п'"и •— для бло ка .рис. 2-15. Коэффициент Л'іі=та .п /'я'"із.

Нелинейный блок 7а отличается от блока 7 входными и выход ными параметрами. Он настраивается «а выходное напряжение бло-

102

ка 8а іпо максимуму,		равному 100	В, в связи с чем кгі=\. Вводя
масштаб	т 3 . п , равный	определенному по рекомендациям табл. 3-2,
получим	к'2і = 1. Все	масштабные	коэффициенты .при интеграторе

(рис. 3-19) отличаются от рассчитанных в табл. 3-3 сомножителем


І/ТѴмИсключение составляет коэффициент k'is-
Набираются		схема,	состоящая		из узлов,		.приведенных		на
рис.	3-2,а, б, и схема рис. 3-19, соответствующая						неизменной вели
чине	постоянной	времени,		.равной	единице.	Для этого		точка	А
(рис. 3-19) соединяется			со	входом	28' интегратора и входом 25.
Остальная часть		схемы рис: 3-19 (блоки 29', 10а, 30', 30")						не набч-
рается. При k'zs,		равном	1/7YM, записывается			переменная		u'B (0	и

определяется ее максимальное значение. В случае отклонения макси мального значения более чем на 20—30% от 100 В вводится мас

штаб тА= \| Ю0/и'п.м. В точке А включается масштабный		блок с ко
эффициентом	!
w	!
и производится новая запись	u'B(t). Уточняется m А.	Набирается

полная модель	по схеме рис. 3-19. Нелинейные	блоки 10а и 8а на
страиваются по входу в соответствии с максимумом и'в.к-			Выходная
величина блока	8а принимается равной '100 В,	максимум	функции

т*~ (ц 'в) увеличивается до 100 В путем введения масштаба

Коэффициенты k'n=k\t=k'30	= 1, К"ЗО='ПА,
Ьі _	-	/ ы
Остальные коэффициенты	подсчитываются согласно данным
табл. 3-2 и 3-3.
Пример 3-2. Рассмотрим	синтез	вольт-амперной характеристи

ки нелинейного резистора, введенного в одно из плеч дифференци рующего моста для получения положительной автономной обратной связи, процесс управления которой протекает аналогично режиму са? мовозбуждения с .нелинейной характеристикой цепи. Такое нелиней ное самовозбуждение представляет собой самостоятельный интерес, как реализация дополнительных возможностей управления автомати зированным электроприводом, и одновременно является более слож ным примером определения вольт-амперных характеристик цепей управления.

Схема электропривода рольгангов приведена на рис. 3-21 и со ответствует структурной схеме рис. 3-1. Двигатели Ді, Дг и генера торы ГІ, Гч соединены по схеме восьмерки. Обмотки возбуждения

двигателей ОВДі и ОВДі подключены к источнику питания через резисторы, шунтированные контактами К.Ф. Возбуждение генерато-

103.

Рис. 3-21. Типовая схема управления вспомогательными меха, низмами прокатных станов,

ров (обмотки возбуждения ОВГ, и ОВГ2) осуществляется с помощью промежуточного ЭМУ (У). Этот усилитель имеет три обмотки управле ния: задающую 03, получающую питание от вводного МУ (ПМУ), об ратной связи по току ОТ, м. д. с. которой пропорциональна току глав ной цепи, гибкой обратной связи ОС, получающей питание от днф-

f,5c				2,9 с		1,2с
		380В				380	S20
							S20
	\			<• \ • 5	Ii	f1
і1	1 \	2	ЗУ	<• \ • 5	7	8/	9	с
JA	370А		\
		525А	\ 1	320А	3808

Рис. 3-22. Динамические характеристики.

ференцирующего моста, выполненного на обмотке возбуждения ге нератора ОВГ, и трех резисторах rt, т% и г3. Сиглал на задающую обмотку подается с выхода ПМУ, имеющего две обмотки управле ния,— задающую О З м и обратной связи по напряжению ОНы. В ре зультате наладки схемы были получе ны динамические характеристики (рис. 3-22). Схема техническим усло виям не удовлетворяет. Необходимо рассчитать параметры цепи нелиней ного самовозбуждения таким образом, чтобы время разгона и торможения укладывалось в 1 с, а время реверса не превышало 1,7—1,8 с.

Технические			данные	схемы
Двигатели: ДП-82, 95 кВт, 220 В,
470 А, 500 об/мин, приведенные махо
вые моменты привода 135,2 кгс-м2 ,
слитка 28,9 кгс-м2 ,				МС=0,1М„.
Генераторы: П-142, 220 кВт, 460 В,					Рис. 3-23.	Характеристика
480	А, сопротивление цепи возбужде				Рис. 3-23.	Характеристика
480	А, сопротивление цепи возбужде				холостого	хода	генератора.
ния генератора 3,6 Ом, характеристи					холостого	хода	генератора.
ния генератора 3,6 Ом, характеристи
ка	холостого		хода	приведена на
рис.	3-23.
	Промежуточный усилитель: ЭМУ-110, Ц кВт, 230 В, 47,8 А, со
противление якоря 0,3				Ом, сопротивление компенсационной обмотки
0,178	Ом,	постоянная		времени с учетом шунтирующего сопротивле
ния	0,79	с, постоянная		времени поперечной цепи 0,49 с;			эксперимен

тально определены: коэффициент усиления для «агрузочной харак теристики с учетом влияния внутренней обратной связи 5,95, суммар ная постоянная времени управляющих и 'компенсационной обмоток

0,175	с,	характеристика усилителя (нагрузочная)	приведена	на
рис.	3-24,	комплект обмоток управления 110-4А:	задающая	(03)-

105

НМеет 46Ö витков, сопротивление 22,2 .Ом; обратной связи по току

(ОТ) —460	витков,	19,6	Ом; гибкой обратной связи (ОС)—230 вит
ков, 4,9 Ом; четвертая обмотка не используется.				' -
Входной усилитель — магнитный типа БД2ТА5-230.21,				номиналь
ный ток	нагрузки	0,55	А, номинальное сопротивление	.нагрузки
68 Ом, задающая обмотка и обмотка обратной связи по				напряже
нию имеют	одинаковые		параметры — 700 витков, 100 Ом;	результи

рующая постоянная времени МУ—0,02 с, характеристика МУ вход— выход приведена на .рис. 3-25.

Сопротивление шунта в якорной цепи гш =0,042 Ом, сопротивле ние якорной цѳпи Яо=0,'168 Ом,-электромагнитная постоянная време ни якорной цепи 7Л)=О,037 с, электромеханическая постоянная вре мени 5=0,352 с, установившееся значение э. д. с. двигателя 300 В, эквивалентная постоянная времени генератора Г * г = 0 , 1 7 8 с, коэффи циенты приведения сигналов к обмотке гибкой обратной связи: за


дающей	( 0 3 ) Аз.о = 1,12, обмотки			обратной		связи по току		(ОТ)
£ т . о = 0,27; коэффициент приведения				сигнала	обратной		связи	по на
пряжению входного усилителя к задающему					каналу £ н . з = 0 , 3 6 .
Допущения: 1) момент сопротивления полагается (равным нулю;
2) маховые .массы		слитка, не	учитываются,		что	вносит	погрешность
порядка	10% при	определении	постоянной времени; 3)				промежуточ

ный усилитель считаем инерционным звеном, так как постоянная вре мени генератора в 8 раз больше его суммарной постоянной времени;

4)	в пределах рабочего участка характеристика линейная (на
рис.	3-24 показана .пунктирной линией аппроксимирующая линейная

характеристика); 5) ввиду того, что постоянная времени МУ в 5 раз меньше постоянной времени ЭМУ, указанную величину полагаем не изменной во всем диапазоне изменения м. д. с.

Структурная схема модели для синтеза					относительно вольт-ам
перной	характеристики резистора п			(рис.		3-21) приведена на
рис. 3-26.		Заданными являются	динамические			характеристики
		dt R
. iBR0 и	Т0	—jf— , приведенные на	рис.	3-27.	В	соответствии с обо-

106

419—2

MCRB

Рис. 3-26. Структурная схема модели для синтеза параметров цепей нелинейного самовозбуждения промежу точного усилителя.

значениями схемы рис. 3-21	вольт-амперная	характеристика і 1 н =
= / (и,) нелинейного резистора	г, определяется	по алгоритму:

'Ѵі = ""п(1 — Ас.м)+Иц. ГА + Г3 ,

(3-27)

где и"п — напряжение на выходе промежуточного ЭМУ, равное на пряжению на входе генератора иа;

— коэффициент стабилизирующего

моста;

г 0 = / о . о + г 4

— сопротивле

ние цепи обмотки гибкой обратной связи; іі—ток

через резистор г4 ;

и, — падение

напряжения

на

/ч;

ын.о — напряжение

самовозбуж

дения,

Ин.с = и'п + И*т.п(£я/?о) +"*о.п—«*о.п ;

здесь

и'п — сигнал,

синтезированный

по

заданной

зависимости

u"a(i);

u*T.u(inRo) =kri^Ro—сигнал

отрицательной

обратной

связи

по току, приведенный

к каналу гибкой

обратной

связи; и*в.п

— сиг

нал гибкой обратной

связи,

« e n — * с . м (и"п—іѴв.гг) =Ас.м!(""п—"и) ;

и*3.п — сигнал задающей

обмотки,

приведенный

каналу

гибкой

обратной

связи.

Масштабные коэффициенты структурной схемы: fti=0,067; k2=

=0,212; Ä7==0,187; £8 =0,'18;

Äo =0,125; йю=0,083; kn=2,67;

£13 =

=0,0375;

é i s - 4 , 4 ; £ie=0,5; Ai 7 =0,82; Ai8=0,308;

A2 i=0,81; A2 3 ='ll,5;

A2 1 =14,9; A 2 5 =

10; £ 2 e = 1,12;

feD=

=0,82;

й3 0 =0,6;

£3 i=0,92;

kS2 =

= 1,125;

остальные

коэффииценты

равны единице.

Расчет выполняется для режи

ВО

ма реверса. На рис. 3-28

приведе

ны временные диаграммы заданной,

Lг

характеристики

i„Ro

и рассчитан

ной kc(û. Рис. 3-29

иллюстрирует

синтезированные зависимости

ег (0

u"n(t).

На рис. 3-30,а'и

пока

заны зависимости u"n(t),

и'п (<) и

Тс

wii.c(0- Как зидно

из графиков,-

реализовать

зависимость

un.c(t)

13,320

W ВО 6BJ

весьма сложно в начале переход-.-

ного процесса и в конце

его. На

рис. 3-31 приведены вольт-ампер-

Рис. 3-27. Заданные дииа-

ные

характеристики

цепей шуи-

мические

характеристики

тирующих плечи ти г3. На графи-

привода

рольгангов.

ках выделяются

участки вольт-ам-

108

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2111 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ