2.2 Двигатель постоянного тока
об/мин (2)
Выбираем двигатель постоянного тока, так как двигатель отвечает требованиям по мощности и частоте вращения.
Технические характеристики двигателя:
1. Мощность 15 Вт;
2. Номинальная частота вращения 500 об/мин;
3. Максимальная частота вращения 3000 об/мин;
4. Напряжение питания 10 В;
5. Коэффициент управления по скорости вращения 0.1087 об/В*с
6. Коэффициент полезного действия 85.5 %;
7. Габариты 75х45х30 мм.
Передаточная функция двигателя по скорости вращения:
, (3)
где kxx= 0.1087 об*/В*с - коэффициент управления по скорости вращения,
Tm=0.07 c - электромеханическая постоянная времени ЭД.
Передаточная функция двигателя по скорости вращения примет вид:
(4)
2.3 Датчик частоты
Технические характеристики датчика частоты:
1. Крутизна напряжения датчика 0.033 В/(об/мин);
2. Нагрузочное сопротивление не менее 2 Ом.
Передаточная функция датчика частоты:
Wtg1=k, (5)
где k=0.033 В/(об/мин)*60 =1.98 об/с – крутизна характеристики датчика, но с его выхода максимальный сигнал составляет 1.98 В/(Об/c)*(4000/60) Об/c =132 В, а напряжение питания ОУ составляет 15 В, т.е. необходимо ослабить сигнал в 132/12=11 раз и передаточная функция тахогенератора будет:
Wtg1=k/11=0.18 (6)
2.4 Усилитель
В качестве усилителя будем использовать микросхему средней точности, общего применения.
Технические характеристики усилителя:
1. Напряжение питания +5 В;
2. Входной ток 10 мА.
Передаточная функция усилителя:
Wou1 =250, (7)
так как усилители выполняют только вычисление сигнала рассогласования.
3 Деление лсу на изменяемую и неизменяемую части.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ
К неизменяемой части относят все элементы регулятора с передаточной функцией отличной от единицы. Следовательно, к ним можно отнести все элементы кроме микропроцессора. Таким образом в данной САУ предусматривается установка цифрового микроконтроллера, который может осуществлять вычисление сигнала рассогласования, а при необходимости реализовывать программную коррекцию системы.
Определим передаточную функцию системы, передаточная функция главной цепи будет:
. (8)
Передаточная функция разомкнутой системы будет:
. (9)
Передаточная функция замкнутой системы:
. (10)
По выражению (9) построим АФЧХ разомкнутой системы.
Рисунок 2 – АФЧХ разомкнутой системы.
Согласно критерию Найквиста, замкнутая автоматическая система регулирования будет устойчивой, если АФХ разомкнутой системы не охватывает точку с координатами -1,j0 ,таким образом, имеем устойчивую систему с неограниченно большими запасами по амплитуде и фазе.
4 ПОСТРОЕНИЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ИХ АНАЛИЗ.