- •140604 "Электропривод и автоматика промышленных
- •Содержание
- •Введение
- •1. Задание
- •2. Математическое моделирование
- •3. Математическая модель электромеханической системы подчиненнго управления с упругой механической связью
- •4. Стандартные настройки
- •5. Настройка электромеханической системы с учетом упругости
- •6. Настройка двухмассовой системы без применения корректирующих устройств
- •7. Настройка двухмассовой системы с корректирующими устройствами
- •7.1. Обратная связь по производной от скорости исполнительного вала
- •7.2. Обратная связь по второй производной от скорости исполнительного вала или по разности скоростей
- •7.3. Обратная связь по производной от скорости двигателя
- •Библиографический список
- •140604 "Электропривод и автоматика промышленных
4. Стандартные настройки
На рис. 6а показаны логарифмические частотные характеристики; цифрой "-1", обведенной кругом, обозначен наклон -20 дБ/дек, цифрой "-2" – наклон -40 дБ/дек. Там же показаны фазочастотные характеристики, из которых видно, что для настройки контура тока на МО запас по фазе при составляет. При ступенчатом управляющем воздействии (рис. 6б, кривая 1) выходная величина в первый раз достигает установившегося значения через время, перерегулирование, %, составляет 4.3 %. Длительность переходного процесса не зависит от постоянной времени объекта и определяется только значением малой постоянной времени.
Такой способ настройки и называется настройкой по модулю. Смысл этого термина в том, что при настройке на модульный оптимум стремятся в широкой полосе частот сделать модуль частотной характеристики замкнутого контура тока близким к единице [9].
При ступенчатом приращении возмущающего воздействия отклонение выходной координаты зависит от соотношений параметров контура, но длительность и вид переходных процессов по возмущению определяется только соотношением постоянной времени объекта, и малой постоянной времени контура. Припереходный процесс будет соответствовать кривой 1 на рис. 6в.
В практике проектирования систем подчиненного управления электроприводами широкое применение находят стандартные настройки регулирования. Передаточная функция регулятора :
(16)
где – коэффициент усиления регулятора;
– постоянная времени регулятора.
Согласно [5], параметры регуляторов при стандартной настройке определяются следующим образом. Контур тока настраивается на модульный оптимум:
; (17)
; (18)
(19)
где – малая постоянная времени токового контура.
. (20)
Передаточная функция разомкнутого КТ получится в виде:
, (21)
.(22)
, (23)
где – электромеханическая постоянная времени, с;
. (24)
Далее переходим к настройке контура скорости, неизменяемая часть которого будет иметь вид:
. (25)
где – передаточная функция замкнутого контура тока.
. (26)
При настройке контура скорости на симметричный оптимум параметры регулятора скорости определяются по формулам:
; (27)
; (28)
; (29)
где – малая постоянная времени контура скорости;
. (30)
5. Настройка электромеханической системы с учетом упругости
Для удобства все условия пренебрежения упругостью при анализе двухмассовой ЭМС сведены в табл. 2. При выполнении условий в табл. 2 можно пренебречь упругостью, а именно настроить двухмассовую систему на стандартнве настройки.
Возможность стандартной настройки контуров тока и скорости не означает, однако, еще возможности пренебрежения влиянием упругости на работу электромеханической системы, так как необходимо оценить характер изменения частоты вращения вала исполнительного органа. При выполнении условия 2 для контура скорости в характеристике будут существовать высокочастотные колебания, амплитуда ко-
Таблица 2.Соотношения, обеспечивающие возможность пре
№ усл. |
Условия определения соотношения парамет-ров (пред.условие) |
а) для контура тока
1 |
– |
2 |
|
3 |
|
б) для контура скорости
1 |
– |
2 |
Условия 2 или 3 для КТ выполняются
|
3 |
Условия 2 или 3 для КТ выполняются
|
небрежения влиянием упругости при стандартных настройках
№ усл. |
Требуемое соотношение параметров (требуемое условие) |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
торых невелика, но для обеспечения качества обработки металла может иметь существенное значение.
При выполнении условия 3 табл. 2. для контура скорости, как и при ,колебания вала исполнительного механизма будут затухать лишь за счет внутреннего трения в передаче и на второй массе.