6. Анализ чувствительности.

Т.к. действительные параметры системы могут отличаться от исходных, что обуславливается изменением внешних факторов, неточностью изготовления и т.д., оценим степень влияния изменения отдельных параметров на различные характеристики системы.

И т.к. изменение параметров может повлиять на статические и динамические характеристики системы, проведем исследование этого влияния. Для этого будем изменять параметры ИД - , относительно исходных.

Табл.3

Процентное изменение параметров	Вид изменяемого параметра	Численное значение параметра	Время регулирования tр, с	Перерегулирование  %	Установившаяся ошибка, ,об/мин
Исходные		0.7	0.146	0	0.121
		0.008
		40
+ 20 %		0.84	0.164	1.05	0.10
		0.0096	0.144	0	0.10
		48	0.138	1.17	0.09
- 20 %		0.56	0.143	0.819	0.10
		0.0064	0.147	0	0.10
		32	0.190	0	0.11
+50 %		1.05	0.71	2.6	0.12
		0.012	0.154	0	0.2
		60	0.227	15	0.07
-50 %		0.35	0.634	35.7	0.1
		0.004	0.215	0	0.1
		20	0.433	0	0.2

Графики переходных процессов приведены ниже. Рис. 6.1. – изменение на 20%, рис. 6.2. –на 50%; Рис. 6.3. – изменениена 20%, рис. 6.4. -на 50%; Рис. 6.5. – изменениена 20%, рис. 6.6 -на 50%. Значения показателей качества сведены в табл. 3.

Рис. 5.1. Изменение на 20 %.

Рис. 5.2. Изменение на 50 %.

Рис. 5.3. Изменение на 20 %.

Рис. 5.4. Изменение на 20 %.

Рис. 5.5. Изменениена 20 %.

Рис. 5.5. Изменение на 50 %.

Вариации параметров ИД не приводят к большим изменениям свойств системы в целом, например, к потере устойчивости. Т.о. спроектированная система является грубой. И полностью соответствует предъявленным к ней требованиям.

7. Моделирование и анализ эсс с учетом нелинейного элемента.

Программная модель системы с учетом НЭ представлена на рис.18.

Рис. 18 Программная модель системы с учетом НЭ.

За нелинейный элемент в разрабатываемой системе примем ЭМУ, он как всякий усилитель имеет зону нечувствительности и насыщение, его статическая характеристика, с определенными ниже параметрами представлена на рис. 20.

При расчете статической характеристики примем:

• зона нечувствительности ;

• насыщение .

Где - максимальный сигнал на входе НЭ.

Для определения максимального сигнала на входе ЭМУ выведем систему на максимальные обороты (1200 об/мин), для этого подадим на ее вход напряжение равное 31.4 В. График изменения сигнала на входе ЭМУ приведен на рис. 19.

Рис. 19. График изменения сигнала на входе ЭМУ.

Из графика видно, что значение максимального сигнала на входе ЭМУ = 650.2 В

Поэтому, зона нечувствительности - = 32.50

Насыщение -=162.524

Рис. 20.Статическая характеристика ЭМУ

Рассмотрим работу системы при минимально возможной скорости 10 об/мин. Для того, что исполнительный вал двигателя вращался с данной скоростью необходимо входное напряжение равное 0.2616 В. При этом максимальное значение напряжения на входе ЭМУ – 8.27 В, следовательно, сигнал попадает в зону нечувствительности и ЭСС не будет работать. Поэтому график данного переходного процесса приводить не имеет смысла.

Рассмотрим работу системы при максимально возможной скорости 1200 об/мин. Для этого необходимо подать на вход напряжение равное 31.4 В. Максимальное значение напряжения на входе ЭМУ – 831.86 В, следовательно, сигнал будет выпадать из зоны насыщения и обрезаться до значения 81.2 В. График переходного процесса приведен на рис. 21., а график сигнала на входе элементов моделирующих нелинейность системы и после них на рис. 22.

Рис. 21. Реакция системы на ступенчатое воздействие

Перерегулирование - =2,46 %

Время регулирования - =0,19 сек.

Статическая ошибка стабилизации – 25 об/мин

Рис. 22. Сигнал на входе элементов моделирующих нелинейность системы и после них.

Теперь рассмотрим реакции системы на возмущающее воздействие, для этого опять отключим задающее воздействие и подадим на ПФ исполнительного двигателя ступеньку величиной 0.5 Нм (рис. 23.)

Рис. 23. Реакция системы на возмущающее воздействие.

Необходимо заметить, что система проектировалось как линейная, однако при введении в нее нелинейных элементов она не только осталось устойчивой, но и сохранила приемлемые показатели качества, как по задающему, так и по возмущающему воздействиям.

Вывод.

В ходе выполнения курсового проекта была разработана электромашинная следящая система управления скоростью. Требования, предъявленные к ЭСС были выполнены полностью. Кроме того, в ходе моделирования была показано, что система при вариации парметров ИД, качественно, не меняет своих характеристик, т.е. является грубой. Ислледования влияния НЭ на харктеристики системы, показала, что система остается устойчивой, и сохраняет приемлимые динамические и стаические характеристики.