3.3.2 Расчет основных параметров двигателя.

;

Электромеханическая постоянная

;

где

- скорость вращения двигателя при холостом ходе;

- пусковой момент;

Скорость вращения при холостом ходе находится из графика на рисунке 8:

Рисунок 8. Нагрузочная характеристика двигателя.

Из графика находим, что , следовательно

Коэффициент передачи двигателя по напряжению:

;

Тогда передаточная функция по управляющему воздействию:

Коэффициент передачи двигателя по моменту:

;

Передаточная функция по возмущающему воздействию:

3.4 Выбор усилителя мощности.

В связи с тем, что выбранный двигатель ДПР – 62 – Н1/Н2 имеет в номинальном режиме ток , а операционный усилитель обеспечивает выходной ток , то необходимо повысить ток с выхода операционного усилителя до требуемого для двигателя тока с помощью усилителя мощности. Входом усилителя мощности является вход операционного усилителя, а его нагрузкой – двигатель.

Схема стандартного усилителя мощности, которая выдаёт ток до 2А, приведена на рисунке 9.

Рисунок 9. Усилитель мощности.

Описание схемы усилителя мощности.

Каскады VT1 – VT2, VT3 – VT4 усиливают сигнал по напряжению. Каскады VT3 – VT4, VT7 – VT8 усиливают сигнал по току. Транзисторы VT7 – VT8 включены по схеме эмиттерного повторителя.

Диоды VD8 – VD9 предназначены для задания смещения напряжения на базах транзисторов VT7, VT8 и являются эмиттерной нагрузкой транзисторов VT5, VT6. Эти транзисторы включены по схеме двухтактного эмиттерного повторителя. Транзисторы VT3, VT4 усиливают входное напряжение и выполняют функцию усилителя напряжения и включены по схеме с общим эмиттером. Диоды VD6, VD7 выполняют функцию коллекторной нагрузки транзисторов VT3, VT4. Диоды VD1 – VD5 задают смещение напряжения на базах транзисторов VT3, VT4 и обеспечивают температурную стабилизацию усилителя за счет зависимости тока через диод от температуры. Транзисторы VT1, VT2 выполняют функцию предварительного усилителя, а также обеспечивают балансировку схемы за счет отрицательной обратной связи (ООС) через сопротивления R9 и R10.

Коэффициент усиления по напряжению:

4. Анализ системы стабилизации напряжениягенератора гс – 10 – 350м

После проведенных ранее расчетов можно записать выбранную структурную схему системы.

Рисунок 10. Структурная схема системы

4.1 Вывод пф системы по управляющему воздействию

Передаточная функция разомкнутой системы приведенная к стандартному виду имеет вид:

5. Анализ системы стабилизации напряжения после коррекции

Структурная схема системы примет вид:

Рисунок 11

Для улучшения точностных характеристик и увеличения быстродействия системы необходимо увеличить коэффициент передачи разомкнутой системы.

Для увеличения коэффициента передачи системы, улучшения динамических характеристик и выполнения необходимых запасов устойчивости необходимо ввести в прямую цепь системы корректирующие звено с передаточной функцией вида

При нахождении параметров использовался пакет прикладных программMatLab.

- ПФ усилителя мощности;

- ПФдвигателя;

- ПФ редуктора;

- ПФ генератора;

- ПФ двигателя по возмущающему моменту.

Передаточная функция разомкнутой системы после коррекции имеет вид:

Передаточная функция замкнутой системы по возмущающему моменту имеет вид:

Передаточная функция замкнутой системы по выходному воздействию генератора имеет вид (передаточные звенья оказываются в обратной цепи):