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

пунктиром нанесены характеристика холостого хода при­ вода (<?) и характеристика допустимой предельной на­ грузки (4). На каждой механической характеристике возможно изменение 'Нагрузки от холостого хода до пре­ дельной. Соответственно изменяются скорости от со0.х до

Если перейти к принятым переменным: э. д. с. двига-, теля и падению напряжения, то (4-11) записывается в виде

которая будет являться исходной для расчета входного коэффициента а„. Для этого режима э. д. с. преобразо­ вателя

131

Для предельной нагрузки

где

Предельной нагрузкой может быть либо постоянная величина при регулировании с постоянным моментом, либо величина, соответствующая регулированию с по­ стоянной мощностью,

Рй= &р/я.м.іЛ&еСим.ц,

где kp — коэффициент пропорциональности; Іям.пЯо —

записывается в виде

'По аналогии можно записать

с учетом (4-13). Входной переменной является аналог скорости, зависимой — нагрузка. Структурная схема мо­ дели для этого наиболее сложного и общего случая приведена на рис. 4-12. Масштабные коэффициенты остаются прежними: kj=\, a k6 выбирается таким обра­ зом, чтобы повысить максимум напряжения ии до 100 В. Синтез проводится дважды — по (4-16) и для режима холостого хода. Отличие в схемах моделей состоит лишь в том, что нагрузочная характеристика з-аменяется ха-

т

рактеристиной холостого хода. Полученные в обоих слу­ чаях зависимости o n = f (^еИо.п/О) сравниваются при оди­ наковой скорости и выбирается большее значение. Ордината при записи а н для режима холостого хода умно­ жается на масштаб, учитывающий допустимый относи­ тельный перепад скорости, численно равный 1/(1—Лш*), что позволяет сравнивать коэффициенты для одинако­ вых механических характеристик.

2

Рис. 4-12. Структурная схема модели для синтеза параметров регу­ лировочных реостатов.

Выходной узел в схеме рис. 4-12 отличается от пре­ дыдущих. Его изменение связано с тем, что коэффициент

мощью интегратора. Коэффициенты ki = kn—l- Запись искомой величины может осуществляться без входного узла. Для этого достаточно подавать на вход значения mokeaox/D и фиксировать выходную величину ав.

•Синтез параметров делителя напряжения при регули­ ровании скорости с постоянным моментом еще больше

123

будет осуществляться за счет изменения глубины обрат­ ной связи и по этой переменной. Коэффициент усиления, при котором возможно такое регулирование, численно равен ац.макс. Но этой величине рассчитывается проме­ жуточный усилитель либо 'Выбираются параметры кана­ ла обратной связи (например, соответствующий 'Ком­ плект обмоток управления МУ или ЭМУ,.иной тип элек­ тронного или полупроводникового входного усилителя).

Может оказаться, что зависимость искомой перемен­ ной an=f(keG)0.n/D) ие выходит за пределы единицы, в то время как вторая зависимость

„f Г "еЦ>о.д ~]

становится больше единицы. Это свидетельствует о том,

можно искать в увеличении коэффициента усиления ка­ нала обратной связи по напряжению, о чем сказано выше, либо в изменении коэффициента усиления или коэффициента делителя напряжения, канала обратной связи по току.

Расчет величины последнего осуществляется в сле­

и нелинейный блок подключается к выходу Un. Из схе­ мы исключается нелинейный блок 2, а на вход 4 сумма­ тора 4 вместо «т подается ив с учетом масштаба. /п і?о подается на блок деления. Теперь на его выходе будет образовываться величина ат , так как на выходе сумма­

При решении этой задачи следует начинать синтез пара­

124

Структурная схема рис. 4-12 позволяет одновременно решить задачу проектирования профиля делителя на­ пряжения для получения равномерной шкалы измери­ тельного устройства. Для этой цели используется боль­

ция модели таким образом, чтобы при дальнейшем сни­ жении скорости проводить расчет параметров входного делителя напряжения задающего канала. Для этого на­ пряжение с выхода сумматора 3 подается на вход 2 сумматора 4 с учетом масштаба. На выходе сумматора 4 образуется искомая величина и'3. Если теперь на вход 7 блока деления подать постоянное напряжение и3, то на его выходе появится расчетная величина a3—f(ke(ù). Так как деление в этом случае осуществляется на .постоян­

величину и3, добиваются восстановления на выходе де­ лителя аа—1. Отношение нового значения и3 к исходно­ му дает величину а3.

Эта относительно простая модель позволяет решить задачу проектирования делителей напряжения во всех цепях обратных связей для заданных технологических условий как при абсолютно плавном изменении ско­ рости, так и при заданном коэффициенте плавности, определяющем параметры делителя напряжения на

4-2. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Рассматривая структурную схему рис. 3-1 для стати­ ческих режимов, можно установить те параметры про­ межуточного усилителя, которые оказывают влияние на

125

формирование механической характеристики. Если в ста­ тических режимах используется рабочий участок вход­ ного усилителя, то известную корректировку механиче­ ской характеристики можно осуществить путем введе­ ния нелинейной связи в задающий канал, реализуя син­ тезированную характеристику и.э.п=!(и"в).

б)

Рис. 4-13. Структурные схемы моделей синтеза параметров промежуточныхканалов управления.

а — узел синтеза выходного напряжения входного усилителя; б — узел синтеза параметров каналов промежуточных обратных связей.

В ряде схем промежуточный усилитель может высту­ пать в роли регулятора тока. Реализация ограничения сигнала на выходе этого усилителя может быть выпол­ нена путем применения усилителя с насыщением. Огра­ ничение тока в главной цепи обеспечивается также с помощью нелинейной обратной связи по току. Таким образом/ формирование механической характеристики можно возложить на усилитель либо на нелинейную обратную связь по току. Следовательно, решать задачу

126

связи по току Ит.п(/я^о). Известную роль при корректи­ ровке механической характеристики играет автономная отрицательная обратная (или положительная обратная) связь по напряжению промежуточного усилителя

uTÜ„fbh

Чп.т(1яяо)

Рис. 4-14. Структурная схема привода для статического режима.

Алгоритм для входного усилителя в статическом режиме представляет собой вырожденную систему урав­ нений (3-23)

"'в = «з — «с {kem) — иа (<УИ) — uT](IRB) — иа (и"в);

« " B = f ("'»)•

По этому алгоритму иабиоается'модель, структурная схема которой показана на рис. 4-13. Алгоритм синтеза параметров промежуточных обратных связей находится из (3-26):

Методика синтеза параметров сохраняется прежней: от выходного сумматора отключается канал, параметры которого необходимо синтезировать. На выходе суммато­

ется путем записи выходного напряжения сумматора и величины «„ при отключении канала 12,

m

блоков сохраняется прежней. В том случае, когда «ет необходимости вводить автономную обратную связь либо параметры этой связи уже известны, задачей яв­ ляется синтез параметров промежуточной обратной

В — ; „ 5 ц

1

360

гьо

120

400 800

а)

"S

1

1

Рис. 4-15. Характеристики.

го усилителя.

0)

сеязи, тогда -следует строить эквивалентную характе­ ристику преобразователя и промежуточного усилителя, что существенно упрощает модель синтеза и повышает точность решения.

Пример 4-2. Определить параметры нелинейного элемента в цепи промежуточной обратной связи по току для структурной схемы рис. 4-14. В связи с отсутствием других связей, охватываю­ щих промежуточный усилитель, последний совместно с генератором заменяется эквивалентным усилительным звеном с характеристикой Еѵ(-и'ш). На рис. 4-1-5 показаны заданные характеристики: механиче-

138

На рис. 4-17 в -машинных координатах приведена вольт-ампер­ ная характеристика 1, полученная в результате решения. Масштабы

приведения координат к действительным переменным

130