3. Критерий устойчивости на плоскости лачх

Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика показывает, как с увеличением частоты управляющего сигнала изменяется коэффициент усиления.

Фазо-частотная характеристика показывает, как с увеличением частоты управляющего сигнала изменяется фаза выходного сигнала к фазе входного сигнала.

Рис. 16. ЛАЧХ и ФЧХ.

Для определения запаса устойчивости по модулю и по фазе необходимо задаться частотой среза ω_ср и критической частотой ω_к.

ω_ср = 2,768 с^-1, ω_к =100000 с^-1.

Таким образом получаем запас по модулю ∆к=1,678·10¹¹, запас по фазе ∆φ=123°.

Отсюда делаем вывод, что система устойчива.

4. Настройка сау на технический оптимум.

Настройка на ТО позволяет обеспечить высокое быстродействие при незначительном и потому приемлемом для большинства технических объектов перерегулировании. Вместе с тем, в статике электропривод, настроенный на ТО, работает с ошибкой регулирования по возмущающему воздействию и потому получает применение в системах следящего типа с небольшим диапазоном регулирования.

Получим приближенную передаточную функцию разомкнутой САУ, аппроксимируя ЛАЧХ в области рабочих частот тремя прямыми линиями.

Рис. 17. Настройка САУ на ТО.

Из рисунка определяем частоты сопряжения:

ω₁ = 0,54 рад/с, ω₂ = 1,8 рад/с.

Отсюда постоянные времени Т₁= 1,85 с, Т₂ = 0,55 с.

Приравниваем передаточную функцию к желаемому виду. Тогда передаточная функция разомкнутой системы запишется:

Передаточная функция замкнутой системы имеет вид:

Качество переходного процесса на выходе данного звена определяется величиной коэффициента демпфирования:

Тогда получаем коэффициент демпфирования:

5. Переходный процесс.

Для получения графика переходного процесса выполним обратное преобразование Лапласа для функции

В результате преобразования получаем функцию:

Рис. 18. Переходный процесс.

Время переходного процесса t ≈ 7-8 c.

Перерегулирование составляет 5,6%.

Заключение.

В процессе выполнения курсовой была разработана система автоматического управления электропривода переменного тока на основе ТПЧ-АД. А также была разработана структурная схема электропривода для анализа статического режима , определен коэффициент усиления звеньев.

Проведен расчет механических характеристик системы ω(М) при различных законах ТПЧ. Показано, что статическая ошибка регулирования не превышает допустимого значения.

Разработана структурная схема для исследования динамики режимов в составе УВ, звено постоянного тока со сглаживающим конденсатором, инвертор в виде коэффициента k_пu и АД при управлении х_u и х_f.Получили передаточную функцию по каналу регулирования частотой при допущении Т_эл=0, активная составляющая статора, равная нулю. Асинхронный двигатель представлен в виде обобщенных векторов на плоскости вращающихся координат.

Методом структурных преобразований реализовано упрощение структурной схемы, получена передаточная функция 4-го порядка.

Проведен анализ устойчивости по методам Михайлова, Найквиста и критерий Найквиста на комплексной плоскости. Получили устойчивую систему с запасом устойчивости по фазе (123°) и по модулю (1,678·10¹¹).

Проведена настройка на технический оптимум и показан переходный процесс c временем переходного процесса t = 7-8 c и перерегулированием 5.6%.

Список литературы.

1. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов.- Л.:Энергоиздат. Ленингр. отделение, 1982. – 392с.

2. Соколовский Г.Г. /Электроприводы переменного тока с частотным регулированием./ «Академия», М. – 2006 г.

3. Куропаткин П.В./Теория автоматического управления/ «Высшая школа», М. – 1973 г.э

4. Чиликин М.Г., Соколов М.М., Терехов В.М., Шинянский А.В./Основы автоматизированного электропривода./ «Энергия», М. – 1974 г.

					КР – 14060465 - 2009	Лист