Министерство образования И НАУКИ Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

«ЛЭТИ»

Факультет компьютерных технологий и информатики

Кафедра автоматики и процессов управления

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

на тему №7

“Электромашинная следящая система управления скоростью”

Преподаватель: проф. Терехов В. А.

Выполнили: студенты гр. 2321

Терехов А.К.

Творун Д.П.

Санкт-Петербург

2005

Оглавление

Введение ………………………………………………………………………. 1

1. Описание системы ………………………………………………………… 2

2. Структурная схема системы ……………………………………………. 1

3. Требования, предъявляемые к ЭСС

4. Анализ системы

4.1 Определение общего вида передаточных функций

4.2 Расчет статического режима

4.3 Обеспечение устойчивости системы

4.4 Метод асимптотических ЛАЧХ

5. Моделирование линейной системы

5.1 Моделирование системы по возмущающему воздействию

5.2 Моделирование по возмущающему воздействию

6. Анализ чувствительности

7. Моделирование и анализ ЭЭС с учетом нелинейного элемента

Вывод

Список использованной литературы

Введение.

Целью данной работы является параметрический синтез топологически заданной электромашинной следящей системы (ЭСС) управления скоростью, обеспечивающий ее устойчивую работу с требуемыми статическими и динамическими характеристиками. При этом должна обеспечиваться грубость системы в заданных пределах.

Кроме того будет проведено моделирования ЭСС с учетом нелинейности одного из ее элементов, с целью оценки влияния нелинейности на изменение переходных характеристик системы по входному и возмущающему воздействиям, по сравнению с линейным режимом.

1. Описание системы.

Функциональная схема ЭСС представлена на рис. 1.

Рис. 1. Функциональная схема ЭСС.

Регулируемая величина – скорость вращения вала двигателя измеряется тахогенератором постоянного тока ТГ. Выходное напряжение ТГ сравнивается с напряжением задатчика скорости   потенциометра П1. Напряжение  пропорционально значению задаваемой скорости   . Силовая часть ЭСС мощностью до 100 кВт образована по схеме "электромашинный усилитель (ЭМУ) поперечного поля -  исполнительный двигатель (ИД) постоянного тока".

Объект создает на исполнительном валу ЭСС момент нагрузки . Преобразование скорости  вращения вала ИД в скорость вращения вала объекта осуществляется редуктором (Ред).

ЭМУ приводится во вращение кинематически связанным с ним приводным двигателем ПД (например, трехфазным асинхронным двигателем).

Обмотки управления OУ1, OУ2 ЭМУ питаются от усилителя постоянного тока (УПТ). ЭМУ является усилителем мощности и  питает якорную цепь ИД. Исполнительный вал ИД кинематически связан с валом тахогенератора (ТГ). Для обеспечения устойчивости ЭСС используется сигнал  внутренней отрицательной обратной связи (ООС) по току якоря ИД через сопротивление , который поступает на вход УПТ через корректирующее устройство (КУ).

Таким образом, на входе УПТ суммируются сигнал  , пропорциональный требуемой скорости  , и сигнал коррекции   . УПТ и ЭМУ вырабатывают напряжение управления якорной обмоткой ИД, пропорциональное скорости   , а напряжение стабилизирует работу ЭСС при изменении момента объекта. 

2. Структурная схема системы.

Структурная схема ЭСС, разработанная на основе ее функциональной схемы представлена на рис 2.

Рис. 2. Структурная схема ЭСС.

Причем:

Знак “-” в последней формуле отражает уменьшение скорости при увеличении возмущающего воздействия на исполнительном валу двигателя

Соответствующие передаточные функции, с учетом произвольного выбора параметров из заданных интервалов, сведены в табл. 1.

Элементы ЭСС	Передаточные функции	Размерность
ЭМУ
УПТ		б/р
ИД по управлению
ИД по возмущению
ТГ
КУ		Ом

Параметры подлежат расчету на основе требований предъявляемых к системе.

3. Требования, предъявляемые к эсс.

Проектируемая следящая система создается для работы при скоростях и максимальном возмущающем воздействии .

Требования, предъявляемые к системе классифицированы по категориям, и сведены в табл. 2.

Требования	Параметр	Величина
Статические	Статическая ошибка стабилизации системы от задающего воздействия (на максимальных оборотах),
	Статическая ошибка стабилизации системы от возмущающего воздействия,
	Суммарная статическая ошибка стабилизации системы (на максимальных оборотах),
Динамические	Перерегулирование,
	Время регулирования,	< 0.3 сек.
Частотные	Запас по амплитуде,
	Запас по фазе,
Чувствительность	Сохранение статических и динамических характеристик при изменении параметров