3.6. Розрахунок параметрів регулятора за умови настройки зовнішнього контуру на мо

Структурна схема зовнішнього контуру буде включати в себе механічну частину, оптимізований (налаштований) на МО внутрішній контур, який виконує роль фільтра, що забезпечує необхідну швидкість перехідних процесів в системі (розділ 3.4), а також регулятор швидкості, параметри якого є визначеними за умови налаштування контуру на МО. Перед тим, як проводити налаштування зовнішнього контуру на модульний оптимум, необхідно забезпечити компенсацію передатної функції кола зворотного зв’язку зовнішнього контуру за методикою, наведеною в розділі 3.4 та ввести послідовно до контуру регулювання компенсуючу ланку. Після цього зовнішній контур можна розглянути у вигляді, наведеному на рис.3.6.1.

Рисунок 3.6.1 – Зовнішній контур регулювання швидкості ДПС.

Розрахунок структури і параметрів регулятора проводиться за формулою (3.4.2) при умові, що і=2, а в якості об’єкта регулювання, який підлягає структурній і параметричній компенсації, буде виступати ланка

(3.6.1)

З урахуванням сказаного вище, передатна функція регулятора, за умови налаштування зовнішнього контуру на МО, дорівнює:

(3.6.2),

.

На основі отриманого вище виразу (3.6.2), можна зробити висновок про те, що для забезпечення настройки зовнішнього контуру на МО, в контур швидкості необхідно ввести П-регулятор з коефіцієнтом настройки рівним значенню (3.6.2). При цьому передатна функція зовнішнього контуру регулювання буде рівна передатній функції фільтра Баттерворса 3-го порядку:

(3.6.3)

Якщо промоделювати систему, то можна виявити наявність статичної похибки вихідного сигналу ω по навантаженню М_с, але інші показники якості перехідних процесів в системі будуть оптимальними.

3.7. Розрахунок параметрів регулятора за умови настройки зовнішнього контуру на со

Аналогічно до налаштування внутрішнього контуру на симетричний оптимум, для настройки зовнішнього контуру на СО в пряме коло контуру регулювання швидкості послідовно вводиться ПІ-регулятор з передатною функцією:

(3.7.1)

Значення тавибираються такими, щоб знаменник передатної функції замкнутого зовнішнього контуру, настроєного на МО, дорівнював знаменнику фільтра Баттерворса відповідного порядку.

З урахуванням сказаного вище розрахуємо і.

Передатна функція розімкнутого зовнішнього контуру налаштованого на МО дорівнює:

(3.7.2)

Передатна функція розімкнутого зовнішнього контуру при умові його налаштування на СО буде дорівнювати:

(3.7.3)

Відповідно передатна функція замкнутого зовнішнього контуру за умови його налаштування на симетричний оптимум дорівнює:

(3.7.4)

Рівняння знаменника передатної функції знаменнику фільтра Баттерворса 4-го порядку може бути забезпечено при умові що

(3.7.5),

с,

(3.7.6).

При цьому в системі не буде статичної похибки за навантаженням, будуть оптимальними показники перехідних процесів за виключенням перерегулювання, яке може приймати великі значення ~50%.

Подолати цей недолік можна якщо послідовно до зовнішнього контуру регулювання ввести ланку

(3.7.7).