8. Переход к относительным единицам при настройке системы, порядок выбора ба- зовых величин.

При построении частотных характеристик и настройки контуров регулирования удобно пользоваться относительными единицами: для каждой переменной выбирается базовое зна- чение так. чтобы упростить передаточные функции звеньев. Правило выбора базовых величин

1. Для переменных, связанных с сумматором базовая величина одна.

2. За базовую величину пропорциональных и апериодических звеньев принимается значение

выходного сигнала при базовом сигнале на входе или наоборот.

3. За базу сигналов на выходе интегрирующих и дифференцирующих звеньев принимается

их изменение за 1 сек. на входе или наоборот.

Uя, Ея, Uя	М, Мс, Мдин	
Uн	М = U н кФ	U Н  kФ	

Т_м – механическая инерция двигателя (Эл/мех постоянная двигателя)

 ^{ΔωММкз} ₌^М



1U_н кФ

W  

Д

* ^б  ^б

^Мдин

б

_Мω_о _ΔМ_дин ^Д

Ур U_н / кФ R_я

б

Т_м =

УR_я

кФ²

Т_м - Эл/мех постоянная времени привода, соответствует времени разгона от 0 до скорости ХХ (ω_о) под действием М_дин равному М_кз.

L

Т_я =

^я , Т_я – Эл/магнитная постоянная времени якорной цепи или время нарастания тока

R _я

до уровня 63% от установившегося при неподвижном якоре.

3.10 Основные типы регуляторов. Выбор параметров регуляторов по общепромыш- ленной методике

Выбор параметров регуляторов по общепромышленной методике

Определяются параметры неизменяемой части контура, т.е. коэффициент передачи и посто-

янные времени.

Неизменяемая часть – двигатель, преобразователь, датчик скорости.

В общем случае неизменяемая часть: исполнительный элемент, объект регулирования, дат-

чик ОС.

W_НЧ =

К₁ К₂

• К₃

• передаточная функция неизменяемой части

(Т₁р 1)(Т₂р 1)(Т₃р 1)

В некоторых случаях одно из звеньев интегратор (например, контур регулирования поло- жения).

К

W_НЧ = ^Σ

n

, П – произведение

П_i1 (T_i p 1)

Основные типы регуляторов и их настройка по общепромышленной методике

Регулятор – последовательное корректирующее устройство, обеспечивающее оптимизацию

быстродействия и устойчивости контура с ООС.

1 Пропорциональный регулятор

ЛАЧХ П-регулятора Переходная функция П-регулятора

Во входной цепи и в канале обратной связи усилителя включены резисторы R₁ и R₂.

R

W_P = ²

R₁

= k, W_P – передаточная функция П-регулятора.

Величину коэффициента усиления регулятора к можно изменить с помощью сопротивлений R₁ и R2.

Преимущество: высокое быстродействие.

Недостаток: наличие статической ошибки регулирования

W_Р =

1 _K _Σ

• K ^П

(2...4)

n1

_T_μ

Р

i1

^Тmax

Т_max = наибольшая постоянная времени в неизменяемой части Т_μ – все остальные Т кроме максимальной Т

П

К _Р - коэффициент П-регулятора

2 Интегральныйрегулятор

ЛАЧХ И-регулятора Переходная функция И-регулятора

Достоинства: высокая точность – при 0-ой ошибке регулирования можно получить любое выходное напряжение.

Недостатки: время быстродействия необходимо t на перезаряд С, отстающая фазовая харак- теристика _И = -90, поэтому настройка контуров регулирования в интеграторе в НЧ невоз-

можна:

_180

1/Т_И

• система неустойчива.

L_И

к_Σ

W_НЧ _N ;

^С 

_(T_i p 1)

i1

^LНЧ

П

ω_С 

1

(2 4)

N

_T_i

i1

^кΣ ;

Т_И

U

L_ЯЦ ≥ 4,4 ^Н

(мГн)

Т_И =

к_Σ (2...4)ΣТ_И

I_Н

^{= R}ВХ^СОС

Быстродействие контура с ИР ниже, чем с ПР (_С на участке нулевого наклона), но чув- ствительность к изменениям параметров системы меньше, так как смещение характеристи- ки приводит к пропроциональному изменению _С. Разомкнуть систему невозможно. 3 Пропорционально-интегральный регулятор

Регулятор объединяет положительные свойства пропорционального и интегрального звень-

ев: быстродействие на уровне пропорционального, точность интегрального.

ЛАЧХ ПИ-регулятора Переходная функция ПИ-регулятора

ω_П Т₁р 1

_П 1 Т₁

ω_ПИ =

2...4

; W_ПИ =

Т₂ р

= К_Р _{Т р} ;

_К П ₌

Т ₂

Р

Коэффициент 2…4 при расчете ω_П и ω_ПИ должен быть одинаковым (настройка на симмет- ричный оптимум по модулю.

2

С точки зрения максимального быстродействия применяют настройку на симметричный оптимум по фазе или по модулю.

Оптимум по фазе обеспечивает максимальное быстродействие системы при выбранном за- пасе устойчивости. В приближѐнных расчѐтах можно пользоваться настройкой на симмет- ричный оптимум по модулю, когда _ср располагается в середине участка единичного на- клона контурной ЛЧХ. Для этого достаточно выбрать коэффициент 2 4 при расчѐте к и _ср одинаковыми.

17