2 Проектирование система автоматического регулирования скорости

Рисунок 5 – Структурная схема двухконтурной системы регулирования скорости

Объектом управления для контура тока является электрическая часть двигателя, которая описывается звеном первого порядка:

Передаточная функция тиристорного преобразователя:

где – коэффициент тиристорного преобразователя, который находится по формуле,;

–постоянная времени тиристорного преобразователя, равная малой некомпенсируемой постоянной времени :с.

Произведем настройку контура тока на модульный оптимум с учетом обратной связи по ЭДС двигателя.

Передаточная функция разомкнутого контура тока:

Желаемая передаточная функция разомкнутого оптимизированного контура тока:

Приравняв и, и выразив из равенства, получим:

Произведем настройку контура скорости на модульный оптимум.

Передаточная функция разомкнутого контура скорости:

Желаемая передаточная функция разомкнутого оптимизированного контура скорости:

Приравняв и, и выразив из равенства, получим:

Где ,.

3 Графики переходных процессов двухконтурной системы регулирования скорости

Рисунок 6 – Реакция контура тока на скачок единичного ступенчатого сигнала U = 1В, наброс нагрузки в момент времениt = 0,4c, съем нагрузки в момент времени t = 0,8 c

Рисунок 7 – Реакция управляющего сигнала на скачок единичного ступенчатого сигнала U = 1В, наброс нагрузки в момент времениt = 0,4c, съем нагрузки в момент времени t = 0,8 c

Рисунок 8 – Реакция контура скорости на скачок единичного ступенчатого сигнала U = 1В, наброс нагрузки в момент времениt = 0,4c, съем нагрузки в момент времени t = 0,8 c

Получим графики реакции на синусоидальное воздействие :

Рисунок 9 – Реакция контура тока на синусоидальное воздействие

Рисунок 10 – Реакция управляющего сигнала на синусоидальное

воздействие

Рисунок 11 – Реакция контура скорости на синусоидальное воздействие

4 Определение перерегулирования в системе автоматического регулирования скорости, времени переходных процессов, среднеквадратичной ошибки регулирования по скорости в случае работы системы в номинальном режиме

Рисунок 12 – Реакция контура скорости на скачок управляющего воздействия

U = 10В.

Перерегулирование:

Время регулирования: с

5 Проектирование системы автоматического регулирования положения

Рисунок 13 – Структурная схема системы автоматического регулирования положения

Произведем настройку контура положения на симметричный оптимум.

Передаточная функция разомкнутого контура положения:

Желаемая передаточная функция разомкнутого оптимизированного контура скорости:

Приравняв и, и выразив из равенстваполучим:

6 Графики переходных процессов трехконтурной системы регулирования положения

Рисунок 14 – Реакция всей системы на управляющее воздействие U = 1 В, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 15 – Реакция контура скорости на управляющее воздействие

U = 1 В, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 16 – Реакция контура тока на управляющее воздействие U = 1 В, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 17 – Изменение сигнала управления скоростью при скачке управляющего воздействия U = 1 В, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 18 – Изменение сигнала управления положением при скачке управляющего воздействия U = 1 В, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Получим графики реакции на синусоидальное воздействие :

Рисунок 19 – Реакция всей системы на синусоидальное управляющее воздействие, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 20 - Реакция контура скорости на синусоидальное управляющее воздействие, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 21 – Реакция контура тока на синусоидальное управляющее воздействие, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 22 – Изменение сигнала управления скоростью при синусоидальном управляющем воздействии, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

Рисунок 23 – Изменение сигнала управления положением при синусоидальном управляющем воздействии, наброс нагрузки t = 0,4 c, съем нагрузки t = 0,6 c.

7 Определение перерегулирования в системе автоматического регулирования положения, времени переходных процессов, среднеквадратичной ошибки регулирования по скорости в случае работы системы в номинальном режиме

Рисунок 24 – Реакция контура положения на скачок управляющего воздействия U = 10В.

Перерегулирование:

Время регулирования: с