Лабораторные работы / ЛСУ ГОРЕВ ЛАБА 2

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ИНЖЕНЕРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Лабораторная работа № 2

по дисциплине

Локальные системы управления

Система регулирования скорости вращения двухфазного асинхронного двигателя.

Выполнила ст. гр. УИТ – 52

Горев Р. Н.

Проверил преподаватель

Комлева О. А.

2008

Целью paбoты являются:

1. Изучение принципов построения и расчета комбинированных систем управления.

2. Расчет параметров настройки КУ с учетом реализации узла нагрузки двигателя.

Дано:

k_У = 6,2 М_С = 86

k_ТГ = 0,8 U_З = 24

k_АД = 12,4

k_В = 9,1

k_С = 3

k^’_С = 3,2

k_И = 12 I_ЭМ = 1,22

K = 13,8 k_С = f (I_ЭМ, )

На рисунке 1.1 представлена структурная схема регулирования скоростью вращения АД:

Регулируемая величина в установившемся режиме:

Установившаяся ошибка:

Построим систему с компенсацией основного возмущающего воздействия:

Найдем коэффициент k₁ для КУ1:

Значение скорости получается как результат прохождения сигналов U_З и М_С, поэтому:

Следовательно, значение установившейся ошибки выразится как:

При работе системы для реализации контура компенсации вместо информации о значении момента нагрузки Мс на валу двигателя в лабораторной установке может быть использована информация о значении тока в обмотках электромагнитного тормоза Iэм.

Рассчитаем коэффициент передачи между Мс и Iэм, зависящий от скорости вращения вала двигателя:

Реально компенсирующее устройство, представленное на макете, включает в себя элемент, моделирующий нагрузочное устройство k_C (рис. 1.5), преобразующий Iэм в Мс с учетом зависимости Мс от скорости вращения вала двигателя , т.е. блок (множительный блок), и собственно компенсирующее устройство с настройкой его коэффициента передачи на расчетную величину .

Теперь, учитывая влияние скорости вращения на момент нагрузки, запишем окончательную формулу для коэффициента k^’₁:

На основании полученного результата, можно заключить, что для расчета k₁ достаточно формулы, учитывающий коэффициент передачи между Мс и Iэм.

Теперь, модель нагрузочного устройства, преобразующего значение тока Iэм в момент сопротивления Мс, может быть представлена рис. 1.6:

Для компенсации установившейся ошибки от задающего воздействия, необходимо ввести еще одно компенсирующее устройство КУ2. Структурная схема замкнутой системы регулирования скорости с компенсацией задающего и возмущающего воздействия представлена на рисунке 1.7:

Положив Мс = 0, рассмотрим значение установившейся ошибки системы регулирования от задающего воздействия. В соответствии с рисунком 1.7, можно записать:

Значение коэффициента передачи k₂ из условия равенства нулю :

Тогда значение ошибки выразится:

Вывод: в результате проведенных расчетов получили значения коэффициентов для КУ1 и КУ2, которые компенсировали возмущающее воздействие Mc, а также входное возмущающее воздействие. k₁ = 0,1184, k₂ = 0,0725. таким образом мы не только свели к минимуму ошибку регулирования, но и путем уменьшения коэффициентов КУ добились повышения статической точности системы и как следствие – повысили ее устойчивость.