6. Расчет параметров заданной части сау

сопротивление без нагрева R_a,20⁰ =0,95

коэффициент для машин с компенсационной обмотки: =0,25

Пересчитаем сопротивление при 20^о в сопротивление при 75^о

индуктивность обмотки якоря:

электромагнитная постоянная времени: с

механическая постоянная времени: с.

7. Синтез системы подчиненного регулирования

При синтезе САУ используем общепринятое упрощение, заключающееся в пренебрежении влиянием внутренней обратной связи по противоЭДС двигателя. В этом случае структурная схема заданной части будет представлять собой последовательное соединение типовых звеньев и датчики обратных связей. Количество контуров регулирования следует выбрать равным количеству обратных связей, т.е. трем. При синтезе регуляторов соответствующих координат электропривода (напряжения, приложенного к якорю двигателя; тока якоря; угловой скорости вращения) использовать стандартную процедуру синтеза регуляторов системы подчиненного регулирования. Синтез САУ завершается оценкой необходимости компенсации влияния существующей в модели двигателя обратной связи по противоЭДС на переходные и установившиеся режимы работы системы.

Т.о. структурная схема имеет вид:

Рис. 5 Структурная схема САУ

7.1. Синтез регулятора тока

Синтез регулятора тока происходит без внутренней ОС по противоЭДС электродвигателя.

Передаточная функция разомкнутой системы имеет вид:

Рис. 6 Расчетная схема контура тока

Желаемая передаточная функция разомкнутого контура тока имеет вид:

.

Приравнивая , выражаем передаточную функцию регулятора тока:

7.2. Синтез контура скорости

Расчет регулятора скорости ведем без учета нагрузки. Нагрузку будем учитывать при анализе системы

Рис. 7 Расчетная схема контура скорости

Желаемая разомкнутая функция регулятора скорости:

Реальная передаточная функция контура скорости:

В результате мы получили П – регулятор скорости. По заданию требуется обеспечить астатизм второго порядка по отношению к сигналу задания. Т. о. в качестве регулятора скорости применяем ПИ – регулятор со следующей передаточной функцией:

7.3 Компенсирующий сигнал

– компенсирующий сигнал.

= 0,229

= 0,041

Так как влияние обратной связи противоЭДС не сильное, то компенсирующий сигнал не используется.

8. Анализ системы подчиненного регулирования

Анализ системы подчиненного регулирования будем производить с помощью программы MATLAB 7.9

8.1. Определение запасов устойчивости системы

Рис. 8 Разомкнутая структурная схема САУ

Определяем запасы устойчивости по построенным частотным характеристикам (рис. 10).

Рис. 9 Запасы: ,

,  система устойчива.

8.2 Построение зависимостей ,,при подаче на вход единичного ступенчатого сигнала

Рис. 10. Структурная схема для построения зависимостей , ,

Рис 11. График переходной функции

Из графика можно определить получившиеся показатели качества:

- перерегулирование

- время регулирования

Сравнивая с техническим заданием, видим, что перерегулирование не удовлетворяет заданному, следовательно, необходимо поставить фильтр:

где

Тогда график переходной функции будет иметь вид:

Рис 12. График переходной функции с фильтром

Откуда видно, что

- перерегулирование .

- время регулирования

Время регулирования получается больше, чем в задании, это может быть следствием слишком жестких требований, предъявляемых к приводу, поэтому время регулирования оставляем без изменений.

Построим зависимости иw(t)

Рис. 13. Зависимости иw(t ) соответственно

Построим зависимость

Рис 14. Динамическая электромеханическая характеристика