2.2.4 Выбор усилителя мощности.

Выбираем усилитель мощности, у которого

;

(Вт);

; (2.12)

В;

; (2.13)

(А).

Исходя из полученных данных, выберем ЭМУ-12А.

Характеристики электромашинного усилителя ЭМУ-12А

Таблица 2.2

Uвых В	Рвых кВт	Iвых, А	у	Ру Вт	Ly/ 2у Гн/вит2	Тк.з Сек	rя Ом	rо.к Ом	rд.п Ом	Rк.з
115	1,2	10,4	23	0,5	6,7	0,06	0,57	0,51	0,11	0,91

W_y=2900 (витков); r_y=1030 (Oм); I_уном=22 (мА)

2.4 Выбор фазового детектора.

Фазовый детектор – это устройство для преобразования переменного напряжения измерительного устройства в напряжение постоянного тока на выходе, для усиления в усилителе.

Фазовый детектор может быть на пассивных элементах – диодах и на

активных – транзисторах и операционных

усилителях.

Для фазовых детекторов на активных элементах:

К_фд=0,6  10

Для фазовых детекторов на диодах статический коэффициент:

К_фд=0,6

2.5 Определение измерительного устройства.

В соответствии с заданными статической и динамической ошибками выбираем сельсин-пару (СД и СП) с погрешностью не менее чем в три раза меньше заданной. Т.к. е_ст=0,01 рад, то при переводе в градусы е_ст будет равно 0,0157,3=0,573. Исходя из выше сказанного погрешность сельсин – пары должна быть не более 0,2, что соответствует первому классу точности.

Выберем сельсин – пару: сельсин – датчик БД404А;

сельсин – приёмник БС405 с удельной Э.Д.С. равной 0,81 в/град, что соответствует 46,4 в/рад. Эта удельная Э.Д.С. равна К_изм. Следовательно, К_изм=46,4 в/град.

3.Анализ динамики некорректированной следящей системы

3.1 Определение передаточных функций и параметров элементов системы.

3.1.1 Передаточная функция и параметры измерительного устройства.

Структурная схема измерительного устройства представлена на рисунке

Рисунок 3.1

Данному рисунку соответствует уравнение в изображении:

e(p) = x(p) – y(p); (3.1)

Уравнение (3.1) – уравнение ошибки замкнутой системы:

u₁(p) = K₁e(p); (3.2)

Если пренебречь индуктивностью и активным сопротивлением обмоток сельсинной пары, то ИУ можно считать безинерционным (пропорциональным звеном) с передаточной функцией:

К_изм(р) = К₁ = ;

К_изм(р) = К₁ = = 46,4 (в/рад);

3.1.2 Передаточная функция и параметры фазового детектора.

Структурная схема представлена на рисунке 3.2:

Рисунок 3.2

Если пренебречь индуктивностями и активными сопротивлениями в трансформаторах, а также если не предусмотрен сглаживающий фильтр, то фазовый детектор можно считать безинерционным звеном с передаточной функцией:

К_фд(p) = = К_фд; (3.3)

3.1.3 Передаточные функции и параметры усилителя мощности.

Структурная схема изображена на рисунке 3.3:

Рисунок 3.3

Усилитель мощности, описываемый передаточной функцией:

K_эму = = K_эму = =5,96 (3.4)

где m = 1,35 для ЭМУ с Р_ном=0,2  1,5 кВт [Расчет автоматических систем. Под ред. Фатеева ];  - коэффициент учитывающий нагрев обмотки управления и равен 1,15.

Т_у= ; (3.5)

где Т_у – эквивалентная постоянная времени усилителя.

L_y= =6,710^-62900² = 56,35 (Гн); (3.6)

Т_у = = 0,05 (с);

Т_к.з. = 0,06 (с); [таблица 2.2]

Передаточные функции ЭМУ имеют вид :

К_эму(р) = = ; (3.7)

3.1.4 Передаточная функция исполнительного двигателя

Передаточная функция исполнительного двигателя по управлению U_a, (M_c(p)=0):

К_ду(р) = , при M_c(p)=0; К_ду(р)= ; (3.8)

где К_Д – статический коэффициент двигателя по скорости.

Электромагнитная постоянная ИД:

Т_Э= ; (3.9)

где R_=R_я.д. + R_я.эму + R_{о.к .}+ R_д.п.;

R_ = 1,95 (Ом);

L_Д= ; (3.10)

L_Д= = 0,013 (Гн);

L_A= ; (3.11)

L_Д= =0,0091 (Гн);

Т_Э= =0,011 (с);

Т_М=J =JK_M (3.12)

J=J_Д+ ; (3.13)

J – момент инерции на валу двигателя

J=0,01325+ =0,017;

Электромеханическая постоянная времени ИД:

Т_М = 0,01715,48 = 0,26(c);

 = = = ; (3.14)

 = = 2,43;

Конструктивная постоянная противо Э.Д.С.:

К_Д = = = 2,8; (3.15)

Конструктивная постоянная ИД по моменту М_Д имеет вид:

С_М = = 0,35; (3.16)

Передаточная функция исполнительного двигателя по моменту

сопротивления:

К_ДМС(р) = = ; (3.17)

Структурная схема имеет вид:

U_а(р)

_хх(р)

Е(р)



- М_С(р)

_МС(р)

Рисунок 3.5

Находим корни уравнения Т_МТ_Эр² + Т_Мр +1=0 : T_M=0.26

р₁ = + ; (3.18)

р₁ = - 45,46 + = - 4,02;

р₂ = - ; (3.19)

р₂ = - 45,46 - = - 86,89;

Т₁ = ; (3.18)

Т₁ = 0,25 (с);

Т₂ = ; (3.19)

Т₂ = 0,012 (с);

где

р² + = (р – р₁)(р – р₂); (3.20)

Т_ЭТ_М (р – р₁)(р – р₂) = Т_ЭТ_М (р – )(р ) =

= = (Т₁р + 1)(Т₂р + 1); (3.21)

Передаточная функция по возмущающему воздействию:

К_ДМС(р) = ; (3.22)

Структурная схема исполнительного двигателя:



U_а(р)

_хх(р)

_д(р)

М_С(р)

_дмс(р)

Рисунок 3.6