9. Построение статических сау эп
Если изменением коэффициента усиления усилителя ку, а следовательно и коэффициента преобразования системы к, не удается обеспечить требования к качеству управления в станционных режимах, то в САУ целесообразно использовать интегральный или пропорционально-интегральный законы управления.
Результаты, реализующие такие законы управления, называются интегральными (И-регуляторами) и пропорционально-интегральными(ПИ-регуляторами).
Указанные законы управления обычно реализуют путем включения в регулятор РС(регулятор скорости) интегрирующих или изодромных звеньев, имеющих передаточные функции:
;
.
Струкутурная схема САУ после её приведения к одноконтурному виду может содержать на участке между точкой воздействия возмущения f и выходом y звенья с интегрирующими свойствами.
В замкнутом контуре регулирования также могут иметься звенья интегрирующего типа, наличие которых обусловлено, например, интегрирующими свойствами ОУ. При использовании И- или ПИ-регуляторов число таких звеньев увеличивается. Пусть q - общее число звеньев интегрирующего типа в замкнутом контуре САУ, т. е. передаточная функция W(p) выраженная (7.3) содержит в знаменателе множитель рq.
Тогда в статическом режиме для той составляющей переменной у, которая обусловлена действием возмущения f на основании (7.3) и (7.4)
Применительно к данному курсовому проекту имеем, что в преобразованной одноконтурной структурной схеме САУ ЭП(рисунок 7.2) вообще отсутствуют звенья интегрирующего типа. Т.е. l=0[нет интегрирующих или изодромных звеньев в прямой цепи от f(Mн.с) до Y(ωн )] и до q=0(нет таких звеньев и в контуре главной обратной связи).
В связи с этим в статическом режиме при (к=0)имеем статические ошибки слежения Δycт(уз.)[ Δ ωн.ст(ωн.з) 0]и статическое отклонение Δycт(f.)[ Δ ωн.ст(Mн.с.ст ) 0]. Это подтверждается и результатами анализа, представленными в разделе 7(выражение7.9), и исследованиями раздела 8(рисунки 8.4 и 8.5).
Для получения равных нулю статической ошибки слежения Δωн.ст(ωн.з.)=0 и статического отклонения выходной величины от возмущения Δ ωн.ст(Mн.с.ст )=0 достаточно в регулятор скорости САУ ввести одно интегрирующее или изодромное звено. При этом q=1 САУ ЭП становится астатической как по задающему, так и по возмущающему воздействиям [q>l,(1>0)] .
Если,
при этом (q=1),
воздействия ωн.з
или Mн.с
будут изменяться с постоянной скоростью
или
,
соответственно(т.е к=1),
то в САУ ЭП будет иметь место установившееся
отклонение выходной величины Δωн.уст
(q=k=1)как
от изменения заданного значения этой
величины , так и от изменения момента
сопротивления нагрузки, т.е. Δωн.уст
(ωн.з.)
0
или Δωн.уст(Mн.с.
)
при
или
,соответственно,
необходимо в регулятор скорости САУ
ввести еще
одно
(итого два) интегрирующее или изодромное
звено. При этом q=2,
или
и, следовательно, Δωн.уст(ωн.з.)=0
[q>kω.уст,(2>1)]и
Δ
ωн.ст(Mн.с.ст
)=0
[q>kМ.уст,(2>1)].
Если
же ωн.з
или Mн.с
будут изменяться с постоянным ускорением
(к=2)
или
,
соответственно, то при двух звеньех
интегрирующего типа в РС (q=k=2)в
САУ ЭП будет иметь место установившееся
отклонение выходной величины
Δωн.уст(ωн.з)
0
или Δωн.уст(Mн.с.
)
0.
для
сведения и этих отклонений к нулю
необходимо в РС САУ ввести еще
одно
(итого три) звено интегрирующего типа.
При этом q=3,к=2,
q>k
и по любому внешнему воздействию
статическому или установившемуся (по
скорости или по ускорению)
Δωн.уст
по соответствующему воздействию будет
равно нулю.
Окончательное количество вводимых звеньев интегрирующего типа в РС будет определяться в следующем разделе по мере выполнения требований к качеству управления, точности и устойчивости работы системы САУ ЭП.
Список использованной литературы:
Сазонов В.В. Анализ и синтез системы автоматического управления электрическим приводом постоянного тока [Текст]: методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теоретические основы автоматики, телемеханики и связи» для студентов спец. «АТС на ж/д транспорте» всех форм обучения/ В.В. Сазонов, Л.А.Плешакова. – Самара: СамГАПС, 2005.-36 с. (в библиотеке СамГУПС №1633).
Сазонов В.В. Анализ и синтез системы автоматического управления электрическим приводом постоянного тока [Текст]: уч. Пособие/Вячеслав Викторович Сазонов. – Самара: СамГАПС, 2005.-176 с.
Сазонов В.В. Методические указания по использованию пакета динамического моделирования VisSim при выполнении курсового проекта и лабораторных работ по дисциплине «Теоритические основы автоматики, телемеханики и связи» [Текст]: для студентов спец. «АТС на ж/д транспорте» всез форм обучения / В.В.Сазонов. – Самара: СамГАПС, 2005.-68 с. (В библиотеке СамГУПС № 1642).