7.Определение передаточной функции тиристорного преобразователя

Технические данные тиристорного преобразователя ПТТР представлены в таблице №4.

Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Тт.п.=0,01 с., что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя.

,

где Uт.п - выходное напряжение тиристорного преобразователя;

Uу -напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;

Кт.п -коэффициент передачи тиристорного преобразователя.

Следует отметить, что коэффициент тиристорного преобразователя не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от величины управляющего напряжения.

8. Настройка контура тока:

Структурная схема контура тока:

Логарифмические характеристики контура тока:

Из логарифмических характеристик видно, что контур тока не обладает требуемой устойчивостью по фазе, т.к. =91. Для ее обеспечения применим регулятор. Тогда получаем следующие характеристики:

Контур тока теперь обладает следующими запасами устойчивости:

По амплитуде: L= 9,8 дБ.

По фазе: = 39.

9. Определение передаточной функции промежуточного усилителя

В современных тиристорных приводах постоянного тока для улучшения статических и динамических характеристик системы в промежуточные усилители вводятся различные корректирующие цепи, чем обеспечивается регулирование необходимых динамических свойств системы.

В системах позиционирования статическая ошибка определяется из выражения: ,

Где К - коэффициент усиления разомкнутой системы;

ip- передаточное отношение редуктора;

Мс - приведённый момент сопротивления на валу двигателя,

 - жёсткость механической характеристики системы,

Ошибка слежения при установившемся вращательном движении механизма с максимальной скоростью: ,

где мехmax- максимальная скорость вращения механизма.

Суммарная ошибка не должна превышать заданной ошибки:

, откуда, подставив числовые значения, находим необходимый коэффициент разомкнутой системы. Т.к. коэффициент некорректированной разомкнутой системы равен 12:

то примем коэффициент усиления промежуточного усилителя равным Реализация такого усилителя на операционном усилителе имеет вид:

Для такого усилителя имеем:

Кп = R2/R1.

10. Структурная схема следящей сар

Структурная схема следящей САР имеет следующий вид:

Логарифмические характеристики для этой схемы имеют вид:

Как видно из характеристик, система не обладает необходимым запасом устойчивости. Следовательно, необходимо применение регулятора.

Логарифмические характеристики при использовании регулятора имеют вид:

система получает требуемый запас устойчивости по фазе ( около 60 градусов), и по амплитуде ( около 15 дБ).

Техническая реализация регулятора:

Передаточная функция имеет вид:

, гдеT1 =R3*C,T2 = (R2 +R3)*C.

11.Анализ и исследование переходных характеристик системы:

Построим графики переходных процессов для данной системы:

При изменении Мс от 0 до максимального при минимальной скорости задающего сигнала:

Время переходного процесса:

Переходный процесс апериодический, через 0.2-0,3с. значение выходной переменной входит в трубку точности, заданную в задании.

При максимальной скорости задающего сигнала:

Статическая ошибка не превышает 0,05мм, что вполне соответствует требованиям задания ( точность слежения 0,1мм).