ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 118
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
-
-
0.
0042
s
>
>
num2=
[
12]
;
>
>
den2=
[
0.
0021
1]
;
>
>
sys2=
tf(
num2,
den2)
Transfer
function:
12
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.
0021
s
+
1
>
>
num3=
[
5.
21]
;
>
>
den3=
[
0.
0042
1]
;
>
>
sys3=
tf(
num3,
den3)
Transfer
function:
5.
21
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.
0042
s
+
1
>
>
num4=
[
1.
1]
;
>
>
den4=
[
0.
004
1]
;
>
>
sys4=
tf(
num4,
den4)
Transfer
function:
1.
1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.
004
s
+
1
>
>
sys5=
sys1*
sys2*
sys3*
sys4
Transfer
function:
0.
001444
s
+
0.
3439
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1.
482e-
010
s^
4
+
1.
429e-
007
s^
3
+
4.
326e-
005
s^
2
+
0.
0042
s
>
>
w=
logspace(
-
3,
3)
;
>
>
bode(
sys5,
w)
На
рисунке
2.
9
представлены
результаты
моделирования.
62
Рисунок
2.
9
-
ЛЧХ
контура
тока
Анализ
переходной
характеристики.
Определяем
величину
перерегулирования
σКТ
и
время
нарастания
tН
КТ
.
По
рисунку
2.
7
или
по
таблице
результатов
определяем
максимальное
отклонение
тока
якоря
Ιmax=
8,
6
Α
и
установившееся
значение
Ιуст=
8,
2
Α
.
Перерегулирование
рассчитаем
по
формуле
σ
КТ=
Ιmax−Ιуст
Ιуст
⋅100%
=
8,
6−8,
2
8,
2
⋅100%
=
4,
88%
.
63
Время
нарастания
tН
КТ
определим
в
первой
точке
пересечения
графика
переходной
функции
и
установившегося
значения
тока
якоря
Ιуст=
8,
2
А
Из
графика
(
рисунок
2.
8)
находим
tН
КТ
=
0,
024
с
.
Время
нарастания
должно
удовлетворять
требованию
tН
КТ
=
4,
7
Т
Σ
КТ
=
4,
7⋅0,
0061=
0,
026
с
.
Сравнивая
результаты
моделирования
и
технические
требования
задания,
делаем
вывод
о
том,
что
параметры
РТ
рассчитаны
правильно,
а
КТ
настроен
на
ОМ.
Анализ
ЛЧХ.
Запас
устойчивости
по
фазе
θЗ
КТ
находим
по
нижнему
графику
(
рисунок
2.
9)
на
частоте
среза
ωС
КТ
=
80
.
3рад/
с
Значение
запаса
по
фазе
θЗ
КТ
=
63°.
Для
проверки
необходимо
рассчитать
частоту
среза
аналитически
ωС
КТ
=
1
2ТΣ
КТ
=
1
2⋅0
,
0061
=
81
.
45
рад/
с
Полученное
значение
соответствует
результатам
моделирования.
64
Запас
устойчивости
по
амплитуде
(
модулю)
LЗ
КТ
определяем
по
верхнему
графику.
Значение
запаса
по
амплитуде
LЗ
КТ
=
18,
9
дБ
Частота
ωπ
КТ=
342рад/
с
соответствует
точке
пересечения
логарифмической
фазо-
частотной
характеристики
с
линией
-
180°.
Запасы
устойчивости
по
фазе
и
амплитуде
соответствуют
настроенным
параметрам
ПИ-
регулятора.
2.
3
Разработка
корректирующего
устройства
контура
скорости
КС
состоит
из
следующих
элементов:
РС
F1;
КТ
настроенного
на
ОМ;
электромеханической
части
двигателя;
ТГ
BR
[
6]
.
КС
является
внешним
по
отношению
к
КТ.
Поэтому
для
определения
структуры
РС
необходимо
рассчитать
передаточную
функцию
замкнутого
КТ
ФКТ(
s)
как
отношение
изображений
по
Лапласу
тока
якоря
IЯ(
s)
к
выходному
сигналу
РС
UРС(
s)
ФКТ(
s)
=
IЯ(
s)
U
РС
(
s
)
(
2.
3)
Динамические
свойства
ТГ
можно
представить
в
виде
передаточной
функции
инерционного
звена
W
ТГ
(
s)
=
КТГ
Т
ТГ
s+
1
.
(
2.
4)
65
Передаточная
функция
разомкнутого
КТ
настроенного
на
ОМ
W
КТ
(
s)
=
U
ДТ(
s)
ΔUКТ(
s)
=
1
2ТΣ
КТ
s(
Т
Σ
КТ
s+
1)
Чтобы
применить
последнее
выражение
для
получения
передаточной
функции
ФКТ(
s)
необходимо
представить
ФКТ(
s)
=
U
ДТ(
s)
U
РС(
s)
W
ДТ(
s)
,
тогда
ФКТ(
s)
=
W
KТ(
s)
[
1+
W
KT(
s)
]
W
ДТ(
s)
ФКТ(
s)
=
Т
ДТ
s+
1
К
ДТ[
2
(
Т
Σ
КТ)
2s2
+
2ТΣ
КТ
s+
1]
.
(
2.
5)
При
настройке
на
СО
полагают,
что
в
зоне
рабочих
частот
ФКТ(
s)
≈
1/
КДТ
2ТΣ
КТ
s+
1
(
2.
6)
ССДМ
КС
примет
вид,
изображенный
на
рисунке
2.
10.
66
Рисунок
2.
10
-
Структурная
схема
динамической
модели
контура
скорости
67
Определяем
параметры
РС
и
строим
динамическую
модель
КС
скоростного
следящего
ЭП
рабочего
органа
с
ЭД
МИ-
22,
если
задающее
воздействие
(
входное
напряжение
суммирующего
усилителя
контура
тока)
UВХ
КС
=
15В;
коэффициент
передачи
ТГ;
постоянная
времени
ТГ
T
ТГ
ЗАД
=
0
,
008c.
При
построении
динамической
модели
КС
использовать
параметры
РТ.
1.
Рассчитываем
суммарную
малую
постоянную
КС.
Т
Σ
КС
=
2ТΣ
КТ
+
Т
ТГ
ЗАД
=
2⋅0,
0061+
0,
008=
0,
02
с
.
2.
Рассчитываем
требуемый
коэффициент
передачи
ТГ
по
формуле
КТГ=
UВХ
КС
ΩНОМ
=
15
314
=
0,
0478
В,
с/
рад.
3.
Определяем
параметры
РС.
Рассчитываем
коэффициент
передачи
РС
КРС=
К
ДТ
К
Е
ТМ
2ТΣ
КС
R
Я
К
ТГ
=
1,
1⋅0,
186⋅0,
0356
2⋅0,
02⋅0,
192⋅0,
0478
=
19
,
53
Рассчитываем
постоянную
времени
РС
Т
РС=
4ТΣ
КС
=
4⋅0,
02=
0,
08
с
.
4.
Для
построения
ССДМ
КС
находим
68
W
РС(
s
)
=
К
РСТРСs+
К
РС
Т
РСs
=
1
,
58s+
19
,
53
0
,
081
s
5.
Рассчитываем
коэффициент
передачи
редуктора
К
Р=
1
i0
=
1
412,
32
=
0,
0024
.
Получаем
ССДМ
КС,
настроенного
на
СО
с
числовыми
значениями
(
рисунок
2.
11)
.
69
Рисунок
2.
11
-
Структурная
схема
динамической
модели
контура
скорости
с
числовыми
значениями.
Задание
ступенчатого
воздействия
70
При
моделировании
КС
необходимо
получить
график
переходной
функции
КС
по
задающему
воздействию
U3,
график
переходной
функции
КС
по
статическому
моменту
сопротивления
Мн
и
график
ЛЧХ
[
7]
.
Построение
переходной
характеристики
КС
по
задающему
воздействию.
Значение
задающего
воздействия
на
КС
принимаем
равным
=
15
В.
Получаем
переходную
характеристику
КС
по
задающему
ступенчатому
воздействию,
изображённую
на
рисунке
2.
12.
При
этом
в
блок
Step
установим
значение
UВХ
КС
,
а
в
блок
Step
1
–
значение,
равное
нулю.
Рисунок
2.
12
-
Переходная
характеристика
контура
скорости
по
задающему
воздействию
Построение
переходной
характеристики
КС
по
статическому
моменту
сопротивления
рабочего
органа.
Для
получения
переходной
характеристики
КС
по
статическому
моменту
сопротивления
рабочего
органа
(
рисунок
2.
13)
в
71
кс
U
вх
блок
Step
установим
значение
равное
нулю,
а
в
блок
Step
1
–
значение
Мн=
170
Н¿м.
Рисунок
2.
13
-
Переходная
характеристика
контура
скорости
по
статическому
моменту
сопротивления.
Построение
ЛЧХ
КС.
При
настройке
на
СО
полагаем,
что
в
зоне
рабочих
частот
можно
упростить
поскольку
ТДТ
является
малой
величиной.
Для
построения
ЛЧХ
КС
передаточную
функцию
замкнутого
контура
тока
зададим
как
ФКТ(
s)
=
1/
К
ДТ
2
(
Т
Σ
КТ
)
2s2
+
2ТΣ
КТ
s+
1
=
0,
89
0,
0123s+
1
.
Получаем
ЛЧХ
КС,
изображённые
на
рис.
2.
14.
Программа
для
получения
ЛЧХ
КС
принимает
вид:
72
>
>
num1=
[
1.
584
19.
53]
;
>
>
den1=
[
0.
081
0]
;
>
>
sys1=
tf(
num1,
den1)
Transfer
function:
1.
584
s
+
19.
53
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.
081
s
>
>
num2=
[
0.
89]
;
>
>
den2=
[
0.
0123
1]
;
>
>
sys2=
tf(
num2,
den2)
Transfer
function:
0.
89
-
-
-
-