Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
31
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
3.39 Mб
Скачать

1.2 Влияние изменения параметров на характеристики системы

Для исследования влияния изменения параметров двухмассовой упругой системы на характеристики этой системы воспользуемся полной схемой, изображенной на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Полная схема двухмассовой упругой системы

При исследовании системы оцениваем влияние параметров:

  • коэффициента жесткости С12;

  • момента инерции механизма J2;

  • коэффициента демпфирования 12.

Коэффициент жесткости вычисляется следующим образом:

где=1–2– угол скручивания, М12– момент упругого взаимодействия.

Сначала принимаем J2=J1= 0,0042 Нм.

С помощью программного комплекса SystemViewстроим переходные характеристики при= 1 (рисунок 1.6),= 2 (рисунок 1.7),= 0,5 (рисунок 1.8).

Рисунок 1.6 – Переходный процесс при С12= МHиJ2=J1

Рисунок 1.7 – Переходный процесс при С12= 2МHиJ2=J1

Рисунок 1.8 – Переходный процесс при С12= МH/2 иJ2=J1

Принимаем J2=J1/2 = 0.021 Нм и строим переходные характеристики при= 1 (рисунок 1.9),= 2 (рисунок 1.10),= 0,5 (рисунок 1.11).

Рисунок 1.9 – Переходный процесс при С12= МHиJ2=J1/2

Рисунок 1.10 – Переходный процесс при С12= 2МHиJ2=J1/2

Рисунок 1.11 – Переходный процесс при С12= МH/2 иJ2=J1/2

Принимаем J2= 2J1= 0.084 Нм и строим переходные характеристики при= 1 (рисунок 1.12),= 2 (рисунок 1.13),= 0,5 (рисунок 1.14).

Рисунок 1.12 – Переходный процесс при С12= МHиJ2= 2J1

Рисунок 1.13 – Переходный процесс при С12= 2МHиJ2= 2J1

Рисунок 1.14 – Переходный процесс при С12= МH/2 иJ2= 2J1

Введем в схему демпфирование, которое должно уменьшить колебания и привести к установлению процесса.

Величина коэффициента 12вычисляется по формуле:

где Мв.т.– момент вязкого трения,1-2возьмём равным 4.

Таким образом

Демпфирование введем в схему с большим колебательным процессом при С12= 2МНиJ2=J1(рисунок 1.7).

После ввода демпфера получается процесс, изображенный на рисунке 1.15.

Рисунок 1.15 – Переходный процесс при введении демпфера

1.3 Выводы по первой главе

В данной главе были получены характеристики заданного двигателя и проведены исследования по влиянию изменений параметров двухмассовой системы на её характеристики. Из полученных графиков, можно сделать выводы:

  • с увеличением коэффициента жёсткости колебания в системе возрастают;

  • при маленьком коэффициенте жёсткости и моменте инерции, система наиболее устойчива;

  • при большом моменте инерции система быстрее приходит в устойчивое состояние;

  • введение в систему демпфера значительно повышает её устойчивость.

2 Выбор закона регулирования. Определение оптимальных параметров настройки

При выборе регулятора воспользуемся установленными заданием требованиями, сведенными в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Исходные данные для выбора типа регулятора

K

Т, с

τ, с

tp, c

Ψ, %

Δxдоп

yв

х1доп

3,2

100

25

250

55

10

12

25

где Kоб-коэффициент передачи объекта,

Тоб-постоянная времени объекта,

τоб-время запаздывания объекта,

tp-допустимое время регулирования,

Ψ -допустимое перерегулирование,

Δxдоп-допустимое остаточное отклонение,

yв- максимально возможное возмущение по нагрузке,

Δxдоп-максимальное допустимое динамическое отклонение.

Исходя из значения Ψ, определяем, что у нас процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения параметра.

Тип регулятора определяется отношением /Т.

В нашем случае /Т = 25/100 = 0,25, следовательно, регулятор непрерывный.

Пользуясь исходными данными, определяем величину динамического коэффициента регулирования Rд, при котором может быть получено требуемое значение динамического отклонения.

Зная тип переходного процесса, определяем тип регулятора в зависимости от значений τ/Т и Rд(по графику на рисунке 2.1). Из графика видно, что в данном случае имеет место П-закон регулирования.

Далее необходимо проверить регулятор на величину остаточного отклонения регулируемой величины от заданного значения и на соответствие фактического времени регулирования заданному.

Из графика на рисунке 2.2 определим отношение tp/τ и выразим отсюда tp.

tp/τ = 8,tp = 200, что не больше заданного значения.

Из графика на рисунке 2.3 определим допустимое перерегулирование δдоп, а исходя из него и остаточное отклонение Δx.

δдоп=0,2,

.

Полученное значение Δx < Δxдоп, следовательно закон выбран правильно.

Рисунок 2.1 – График для выбора закона регулирования для переходного процесса с минимальной квадратичной площадью отклонения

Рисунок 2.2 – График для проверки на соответствие времени регулирования

для переходного процесса с минимальной квадратичной площадью отклонения

апериодический

с 20% перерегулированием

с минимальной квадратичной площадью отклонения

Рисунок 2.3 – График для поверки регулятора на соответствие остаточного отклонения регулируемой величины

Схема, реализующая П-регулятор выглядит следующим образом для идеального регулятора (рисунок 2.4)

Рисунок 2.4 - Схема идеального П-регулятора

Рассчитаем параметры настройки регулятора:

Крег=.

График регулятора представлен на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – График регулятора

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.