- •Курсовая работа по дисциплине
- •1. Задание и исходные данные к проекту
- •1.1 Кинематическая схема продольно-строгального станка
- •2. Выбор типа электропривода
- •3. Выбор и проверка электродвигателя
- •3.1 Расчёт нагрузочной диаграммы механизма
- •3.3 Расчет передаточного числа редуктора
- •3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя
- •3.5 Проверка двигателя по нагреву
- •4. Выбор основных узлов силовой части электропривода
- •4.1. Выбор тиристорного преобразователя
- •4.2 Выбор силового трансформатора
- •4.3 Выбор сглаживающего реактора
- •4.4 Разработка принципиальной электрической схемы силовой части электропривода
- •5. Расчет параметров математической модели силовой части электропривода
- •5.1 Расчет параметров силовой чисти электропривода в абсолютных единицах
- •5.2 Выбор базисных величин системы относительных единиц
- •5.3. Расчет параметров силовой части электропривода в относительных единицах
- •5.4 Расчет коэффициентов передачи датчиков
- •6. Разработка системы управления электроприводом
- •6.1. Выбор типа системы управления электроприводом
- •6.2 Расчет регулирующей части контура тока якоря
- •6.2.1. Расчет параметров математической модели контура тока.
- •6.2.2 Конструктивный расчет регулятора тока
- •6.3 Расчет регулирующей части контура скорости
- •6.3.1. Расчет параметров математической модели контура скорости
- •6.3.2. Конструктивный расчет регулирующей части контура скорости
- •6.4 Расчет задатчика интенсивности
- •6.4.1. Расчет параметров математической модели задатчика интенсивности
- •6.4.2 Конструктивный расчет задатчика интенсивности
- •7. Основы теории систем подчиненного регулирования
- •7.2. Синтез регуляторов
- •8. Системы регулирования тока якоря
- •8.1. Функциональная схема сар тока якоря
- •8.2. Синтез регуляторов тока якоря
- •8.3. Анализ свойств сар тока якоря
- •9. Моделирование в matlab
7. Основы теории систем подчиненного регулирования
Современные системы управления электроприводами строятся в большинстве случаев в виде многоконтурных систем подчиненного регулирования.
Рассмотрим теоретические положения, лежащие в основе синтеза структур, методов расчета и анализа свойств таких систем.
Обобщенная схема многоконтурной системы подчиненного регулирования
В основе построения систем подчиненного регулирования (СПР) лежит определенное структурное представление объекта регулирования, т.е. силовой части электропривода. Обобщенная структурная схема многоконтурной СПР представлена на рис. 27.
Регулирующая
часть | Силовая часть
Рис.
27. Обобщенная структурная схема
многоконтурной системы подчиненного
регулирования
Объект регулирования представлен в виде цепи последовательно соединенных звеньев направленного действия, передаточные функции которых обозначены как
i=1,……n
где n - количество звеньев модели объекта.
Разбиение модели объекта на звенья производится с таким расчетом, чтобы выходными величинами звеньев X1, ... Хn оказались физические величины, представляющие интерес с точки зрения регулирования и контроля (ток якоря, скорость вращения двигателя, угол поворота вала и т.д.).
Регулирующая часть системы починенного регулирования строится следующим образом.
где - называется базовой или некомпенсируемой постоянной
времени системы подчиненного регулирования.
2. Для каждой из регулируемых величин X1,...Xn
предусматривается замкнутая САР с регулированием по отклонению. Каждая САР снабжена индивидуальным регулятором, передаточная функция которого обозначается как
Таким образом, количество регуляторов СПР равно количеству регулируемых величин объекта.
Для формирования сигнала обратной связи в каждой из САР предусматривается датчик соответствующей регулируемой величины, передаточную функцию которого обозначим как
В первом рассмотрении примем
=1
г.е. будем рассматривать систему с идеализированными датчиками, обеспечивающими безынерционные единичные обратные связи. Вопросы учета не идеальности датчиков будут служить предметом отдельного анализа, развивающего исходные принципиальные положения теории построения СПР.
Подобно звеньям объекта регуляторы соединяются между собой последовательно, но в обратном порядке по отношению к порядку связи звеньев объекта. Сигналы задания для каждой из регулируемых величин Х1...,Xn обозначены соответственно X1*……Xn*. Каждый последующий (по мере возрастания номера) регулятор вырабатывает задание для предыдущего регулятора. Так как в структуре САР можно выделить ряд последовательно вложенных друг в друга контуров, то общее название этих систем - многоконтурныс системы подчиненного регулирования .
Вследствие последовательной подчиненности регуляторов и образуемых с их помощью локальных САР регулируемые величины не равноценны между собой. Основной (главной) из них является величина х„, процессу регулирования которой подчиняются процессы регулирования всех остальных величин.