2.2 Анализ контура регулирования скорости
На рисунке 2.13 представлена структурная схема для анализа контура регулирования скорости.
Рисунок 2.13 – Структурная схема для анализа контура регулирования скорости
Эквивалентная передаточная функция WOC(p):
Передаточная функция разомкнутой цепи:
Передаточная функция замкнутой цепи по задающему воздействию:
Передаточная функция замкнутой цепи по возмущающему воздействию:
На рисунке 2.14 приведен листинг MathCAD с анализом устойчивости контура регулирования скорости по критерию Гурвица.
Рисунок 2.14 – Анализ устойчивости контура по критерию Гурвица
На рисунках 2.15 и 2.16 представлены соответственно ЛАЧХ и ЛФЧХ контура регулирования скорости.
Рисунок 2.15 – ЛАЧХ контура регулирования скорости
Рисунок 2.16 – ЛФЧХ контура регулирования скорости
На рисунке 2.17 представлен листинг MathCAD с анализом ЛФЧХ и ЛФЧХ.
Рисунок 2.17 – Параметры ЛАЧХ и ЛФЧХ
Частота переворота фаз больше частоты среза это является подтверждением что контур устойчив.
На рисунке 2.18 представлен расчет переходных характеристики контура и показателей качества регулирования.
Рисунок 2.18 – Расчет переходных характеристики контура и показателей качества регулирования
Далее на рисунке 2.19 представлен переходная характеристика контура слежения за перемещением по возмущающему воздействию.
Рисунок 2.19 – Переходная характеристика контура по возмущающему воздействию
Ниже приведен расчет характеристик переходного процесса по задающему воздействию:
На рисунке 2.20 Приведена характеристика переходного процесса по задающему воздействию.
Рис. 2.20 – переходная характеристика контура по задающему воздействию
Время переходного процесса при подаче возмущающего воздействия и перерегулирование равны 0.
Ниже приведен расчет механической характеристики нескорректированной САУ.
На рисунке 2.21 представлена механическая характеристика ЭМС.
Рис. 2.21 – механическая характеристика ЭМС
3 Синтеза эмс
3.1 Синтез контура регулирования момента
На рисунке 3.1 представлена преобразованная схема контура регулирования момента, на рисунке 3.2 – листинг MathCAD с параметрами передаточной функции.
Рисунок 3.1 – Преобразованная схема контура регулирования момента
Рисунок 3.2 – Параметры передаточной функции
Определим передаточную функцию корректирующего устройства в контуре регулирования момента, решив уравнение:
Таким образом, регулятор момента представляет собой ПИД-регулятор с коэффициентом передачи и постоянной времени, представленными на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Параметры ПИД-регулятора
Передаточная функция разомкнутой цепи для контура регулирования момента, настроенного на ТО:
то
есть совпадает с передаточной функцией
.
Передаточная функция замкнутого контура регулирования момента по задающему воздействию:
Далее на рисунках 3.4 и 3.5 представлены соответственно ЛАЧХ и ЛФЧХ контура регулирования момента.
Рисунок 3.4 – ЛАЧХ синтезированного контура регулирования момента
Рисунок 3.5 – ЛФЧХ синтезированного контура регулирования момента
На рисунке 3.6 представлен листинг MathCAD с анализом ЛФЧХ и ЛФЧХ.
Рисунок 3.6 – Параметры ЛАЧХ и ЛФЧХ
На рисунках 3.7 – 3.8 представлен расчет переходных характеристики синтезированного контура и основных показателей качества регулирования.
Рисунок 3.7 – Расчет переходных характеристики контура и показателей качества регулирования
На рисунке 3.8 представлена переходная характеристика синтезированного контура регулирования момента.
Рисунок 3.8 – Переходная характеристика синтезированного контура регулирования момента
На рисунке 3.9 представлен анализ переходной характеристики синтезированного контура регулирования момента.
Рисунок 3.9 – Параметры переходной характеристики
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о том, что контур точно настроен на ТО. Перерегулирование не превышает 5%, время переходного процесса tППМ приблизительно равно 4Тμ и незначительно меньше ожидаемого результата.