Оглавление

Введение	3
1 Определение передаточных функций элементов САР ЧВ ДПТ	4
Функциональная схема и принцип действия САР	4
1.2 Параметры и передаточные функции элементов	5
2 Построение, запуск и анализ модели САР	7
2.1 Построение структурной схемы САР	7
2.2 Первый запуск модели	7
3 Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутой САР. Параметрическая оптимизация САР	8
3.1 Стабилизация разомкнутой САР	8
3.2 Стабилизация контура уменьшением коэффициента усиления усилителя	10
3.3 Стабилизация изменением параметров усилителя и звена ОСН	11
4 Оценка качества САР. САР ЧВ ДПТ осуществляет слежение и стабилизацию	14
Заключение	16
Библиографический список	17

Введение

Методической целью расчетно-графической работы (РГР) по курсу "Автоматизированный электропривод" является приобретение и закрепление студентами практических навыков использования современного программного обеспечения для анализа и синтеза относительно простых систем на примере исследования замкнутой системы автоматического регулирования.

1 Определение передаточных функций элементов сар чв дпт

1. Функциональная схема и принцип действия сар

САР ЧВ ДПТ – система автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Расчет будет проведен для третьего варианта (N=47).

Заданием определена функциональная схема САР (рисунок 1). САР представляет собой замкнутый контур главной обратной связи, который осуществляет управление по отклонению. В контуре имеется и гибкая местная обратная связь, которая предназначена для стабилизации САР, способствует тому, чтобы САР была достаточно устойчивой. Наличие обратных связей в САР свидетельствует о том, что система может быть и неустойчивой, поэтому анализ САР должен включать оценку ее устойчивости и, при необходимости, выбор мер и средств по ее стабилизации.

Рисунок 1 Исходная функциональная схема САР ЧВ ДПТ

Объект управления - двигатель постоянного тока, управляемая величина - частота вращения вала ДПТ. Система содержит контуры обратной связи. САР может быть неустойчивой

2. Параметры и передаточные функции элементов

Задача пункта состоит в вычислении параметров передаточных функций и подстановке их в формулы.

Передаточная функция усилителя:

У – усилитель, моделируется апериодическим звеном с параметрами

(1)

Где: k_y = (20+N) ; T_y = (0.06 + 0.001*N), с.

при N=32 k_y = 52; T_y = 0.092 с.

Передаточная функция тиристорного преобразователя:

ТП - тиристорный преобразователь, моделируется апериодическим звеном с параметрами

(2)

Где: k_тп = (15+2N) ; T_тп = (0.05 + 0.001N),с.

При N=32 k_тп = 79; T_тп = 0.082,с.

Г - генератор, апериодическое звено:

k_г = 0.1(10 + 0.1N) ; T_г = 0.01 ( 8+ N),с.

При N=32 k_г = 1.32 ; T_г = 0.4,с.

(3)

ОСН - гибкая обратная связь по напряжению, инерционно-дифференцирующее звено:

k_осн = 0.1(1.5 + 0.1N); T_осн = 0.01(5 + N), c.

При N=32 k_осн = 0.47, T_осн = 0.37, c.

(4)

ТГ - тахогенератор, усилительное (пропорциональное) звено [1]:

k_тг = 0.01(2 + 0.3N), [В·сек/об].

При N=32 k_тг = 0.116 [В·сек/об].

(5)

ДПТ- двигатель постоянного тока, колебательное звено.

k_ду = 0.1(12 + N), [об/(сек·В)]; к_дв = 0.05(15 + N), [об/(сек·Н·м)];

T_я = 0.01 (6 + 0.32N),с; T_м = 0.1 (5 + 0.5N),с.

При N=32 k_ду = 4.4 , [об/(сек·В)]; k_дв = 2.35, [об/(сек·Н·м)];

T_я = 0.1624,с; T_м = 2.1,с.

Передаточная функция ДПТ по каналу управления, определяющая влияние напряжения на якоре двигателя на частоту вращения его вала:

(6)

а по каналу возмущения:

(7)

Передаточная функция W_дв(p) определяет влияние момента сопротивления на валу двигателя на его частоту вращения. Момент сопротивления на валу прикладывается той машиной, которую приводит в движение двигатель.

Совокупность передаточных функций элементов и функциональной схемы позволяет построить структурно-алгоритмическую модель САР, а также аналитическую модель, представляющую собой передаточную функцию всей САР. В рассматриваемом примере используется аналитический инструмент – программа VisSim, что избавляет от необходимости проведения громоздких выкладок по получению аналитической модели САР.