2.5 Выбор измерительного устройства

Измерительное устройство состоит из сельсина-задатчика и сельсина-приемника (датчика). При малых углах рассогласования между x(t) и y(t), (до 15-20) напряжение на однофазной обмотке сельсина- приемника , прямо пропорционально разности:

, т.е ,

где - статический коэффициент преобразования 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.

рад, град или 0,0573

Из выше сказанного, можно понять, что погрешность соответствует первому классу точности. Исходя из имеющихся в литературных источниках данных, выбираем сельсин пару: сельсин-датчик БД – 501А и сельсин- приемник БС – 405, где В/рад=1 В/град

2.6. Определение статического коэффициента усиления разомкнутой системы

2.6.1. Определение по величине кинетической ошибки

В данном случае статический коэффициент определяется выражением: ,

где - максимальная угловая частота вращения вала системы нагрузки, рад/с;

- кинетическая ошибка, по заданию равна 0,03 рад.

2.6.2. Определение по величине статической ошибки.

Определяется выражением:

где - коэффициент преобразования редуктора;

- статический коэффициент двигателя по моменту сопротивления;

- статический коэффициент сопротивления;

- статическая ошибка, по заданию равна 0,015 рад.

где - сопротивление якоря цепи двигателя при 75°С, Ом;

- конструкционная постоянная по противоЭДС двигателя;

- конструкционная постоянная по моменту сопротивления двигателя.

По характеру ЭМУ определим сопротивление якорной цепи двигателя при температуре 75°С:

Ом

По данным таблицы 2.1, определим и , а следовательно и :

и

а и тогда: .

Для нахождения статистического коэффициента усиления разомкнутой системы необходимо также найти статический коэффициент сопротивления по формуле:

где - момент сопротивления вала двигателя, Нм;

М_н – момент сопротивления вала системы нагрузки, Нм;

η – КПД редуктора;

і – передаточное число редуктора.

Из двух полученных коэффициентов выбираем больший, т.е. .

3 АНАЛИЗ ДИНАМИКИ НЕКОРРЕКТИРОВАНОЙ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ

1. Определение передаточных функций и параметров элементов системы

3.1.1 Передаточная функция и параметры измерительного устройства

Структурная схема измерительного устройства представлена на рис.3.1.

Рисунок 3.1 – Структурная схема измерительного устройства

Если пренебречь индуктивностью и активным сопротивлением обмоток сельсинной пары, то измерительное устройство можно считать безинерционным (пропорциональным звеном). Оно состоит из элемента сравнения, который осуществляет вычитание [в изображениях по Лапласу ], а также из преобразователя рассогласования в напряжение , который можно представить функцией:

2. Передаточная функция и параметры фазового детектора

В соответствии с функциональной схемой рис.1.1, структурная схема фазового детектора представлена на рис.3.2.

Рисунок 3.2 – Структурная схема фазового детектора

Пренебрегая индуктивностями и активными сопротивлениями в трансформаторе, а также при условии, что не предусмотрен сглаживающий фильтр, фазовый детектор можно считать безинерционным звеном с передаточной функцией:

2,5