6 Лабораторная работа № 11.1 Исследование двухконтурной системы подчиненного регулирования
Цель работы: изучение статических и динамических свойств двухконтурной системы подчиненного регулирования; методика наладки контуров тока якоря и скорости двигателя.
Работа выполняется на стенде № 11.
При подготовке и защите отчета студенты должны ответить на контрольные вопросы, которые состоят из двух блоков:
1. Блок вопросов, относящихся к методике работы на стенде для исследуемой системы.
2. Блок вопросов, относящихся к обработке экспериментальных данных.
К работе допускаются студенты, правильно ответившие на первый блок вопросов – 1 – 16. На второй блок вопросов – 17 – 32 – студент должен ответить при защите лабораторной работы.
6.1 Основные теоретические положения
Системы подчиненного регулирования (СПР) характеризуются каскадным включением регуляторов, количество которых соответствует количеству регулируемых координат электропривода, таких, например, как ток и напряжение якоря, скорость вращения двигателя, положение вала приводимого механизма и др. При этом СПР, как правило, являются многоконтурными, с “вложенными” контурами. На входе регулятора каждого из контуров сравниваются сигналы, пропорциональные заданному и действительному значениям выходной координаты данного контура, а выходное напряжение регулятора служит задающим сигналом для последующего контура.
В этих системах контур регулирования каждой координаты содержит, как правило, только одну “большую” постоянную времени, компенсируемую действием регулятора, что значительно облегчает синтез систем и позволяет применять однотипные регулирующие элементы.
Важным достоинством данной структуры является также возможность простыми средствами осуществлять ограничение любой из координат системы. Каждый контур системы регулирования может быть структурно расчленен на два звена – регулятор и объект регулирования. Объект регулирования включает в себя выходное звено данного контура, т. е. собственно объект, и замкнутый контур регулирования, внутренний по отношению к данному контуру.
Простейшей типовой наиболее распространенной структурной схемой подчиненного регулирования является двухконтурная однократно-интегрирующая система регулирования тока и скорости двигателя. Несмотря на простоту, такая схема позволяет в ряде случаев получить удовлетворительное качество регулирования как в статике, так и в динамике. В случае необходимости улучшения качественных показателей применяют двухконтурные двукратно-интегрирующие системы, дополняют систему задатчиком интенсивности различной сложности и т.п.
При выполнении данной лабораторной работы исследованию подлежат двухконтурная однократно- и двукратно-интегрирующие системы регулирования тока с заданием UЗС скачком и через ЗИ.
Структурная схема электропривода, подлежащая исследованию, приведена на рис.6.1. Передаточные функции регуляторов тока WРТ(p) и скорости WРC(p) подлежат определению, поэтому на структурной схеме их вид не показан. Точно также не показан вид передаточных функций обратных связей по току WТ(p) и по скорости WC(p).
Задание на вход системы регулирования скорости может быть подано скачком или через задатчик интенсивности.