Дія системи в цілому
Розглянута система складається з наступних блоків: система управління, тахогенератора, генератора і двигуна.
Оскільки двигун і тахогенератор мають загальний вал, то при зміні навантаження системи зміниться напруга на виході тахогенератора.
При зміні навантаження зміниться швидкість обертання валу двигуна. Тахогенератор перетворює механічне обертальний рух в електричний сигнал, який через потенціометр подається на систему управління. За допомогою потенціометра і системи управління електричний сигнал коригується і подається на обмотку збудження генератора. Це призводить до зміни напруги в роторної ланцюга генератора і, отже, в роторної ланцюга двигуна. Зміна напруги в роторної ланцюга двигуна приводить до зміни швидкості обертання. При збільшенні або зменшенні навантаження двигуна, отже, і швидкості обертання, за вище вказаним принципом на валу підтримується постійна частота обертання. [1]
2. Структурна схема системи.
2.1. Складання та перетворення структурної схеми.
Рис 2. Структурна схема системи
Виразимо передаточні функції елементів системи записав рівняння елементів системи, дані в завданні, в операторній формі:
-
передаточна функція СК;
-
передаточна функція Г;
- передаточна функція зворотнього зв’язку (ТГ);
В результаті отримаємо систему:
Рис 3 - Структурна схема системи з передаточними функціями
Елементи W1, W2 та W3 з’єднані послідовно, а отже їх можна замінити одним елементом W6.
W6= W1·W2·W3;
W6
Рис 4 –Спрощена структурна схема системи з передаточними функціями
2.2 Визначення передаточних функцій:
Порахуємо передаточні функції елементів системи:
Знайдемо передаточну функцію розімкненої системи:
Рис 5 – Структурна схема розімкненої системи
Знайдемо передаточну функцію розімкненої системи по обуренню:
Рис 6 – Структурна схема розімкненої системи по обуренню
W[pb]:=sort(simplify(-W4),p);
Підставивши чисельні данні отримаємо:
Знайдемо передаточну функцію замкненої системи по управлінню:
Рис 7 – Структурна схема замкненої системи по управлінню
де
–передаточна
функція ланки зворотнього
зв’язку.
Wуpr:=sort(simplify(W6/(1+W6*W5)),p);
Знайдемо передаточну функцію замкненої системи по обуренню:
Рис 8 – Структурна схема замкненої системи по обуренню
Знайдемо передаточну функцію по опмилці
Для цього з допомогою передавальної функції замкнутої системи по задающему впливу знайдемо вираз для сигналу помилки. Сигнал помилки-це вихідний сигнал суматора.
(2.15)
(2.16)
Отримаємо передаточну функцію по помилці:
W5
UЗ(p)
–
W6
(p)
Рис. 9 - Структурна
схема системи автокерування для
знаходження помилкової передаточної
функції