Одноконтурные САР скорости (без применения контура тока) нашли некоторое применение в маломощных приводах постоянного тока. Для ограничения величины тока используют упреждающее токоограничение или отсечку по току.

В настоящее время применяются редко, хотя в микропроцессорных системах для повышения быстродействия возможно переключение с двухконтурных САР на одноконтурные.

1. 
   Получить структурную схему САУ ДПТ (рисунок 5).
   

Рисунок 5 – САУ ДПТ

При этом для упрощения принять, что k_ОС = 1. Тиристрный преобразователь считать реверсивным.

2. 
   Выполнить синтез регулятора для ДПТ с передаточной функцией следующего вида:
   

Найти регулятор:

а) если T₁ >> T₂ и T₂ ≈ T_ТП – одного порядка, тогда выбирают T_μ =T₂ + T_ТП=

= 0,005 + 0,002= 0,007

и выбирают ПИ-регулятор;

Параметры регуляторов определяют из соотношения:



(21)

Где



– желаемая передаточная функция разомкнутого контура (модульный оптимум).

3. 
   Зарисовать структурную схему САУ ДПТ с рассчитанным регулятором.
   

Рисунок 6 – САУ ДПТ с ПИ-регулятором, настроенным на МО

6. 
   Проанализировать показатели качества синтезированной САУ ДПТ (с ПИ и ПИД-регуляторами).
   

1. 
   Выполнить программную реализацию и получить переходные процессы в системе визуального моделирования Matlab/Simulink (лицензия № 568405).
   

Для ПИД-регулятора малая некомпенсированная постоянная времени равна:

T_μ = T_ТП = 0,005 с.

Параметры регуляторов определяют из соотношения:

---

Рисунок 7 - САУ ДПТ с ПИД-регулятором





Рисунок 8 – САУ ДПТ с модифицированным ПИД-регулятором

2. 
   Получить и нарисовать графики угловой скорости ДПТ, тока якоря, электромагнитного момента ДПТ при изменении сигнала задания (снижение угловой скорости ДПТ на 15-30 %) и при изменении сигнала возмущения (наброс нагрузки на ДПТ). Учесть, что тиристорный преобразователь принят реверсивным.
   

Рисунок 9 – график электромагнитного момента ДПТ с ПИ-регулятором



Рисунок 10 – график тока якоря ДПТ с ПИ-регулятором

Максимальный ток при переходном процессе превышает номинальный в 12 раз, поэтому при реализации необходимо ограничивать максимальный ток якоря (использовать токоограничительное реле).

Imax1=500,5 A, Iном= A

Превышение: Imax/Iном=500,5/ =12



Imax2=619,5 A - максимальный ток при переходном процессе.

Максимальный ток при переходном процессе у ПИД-регулятора превышает в 1,24 раза максимальный ток при переходном процессе у ПИ-регулятора.

Превышение: Imax2/Imax1=619,5/500,5 =1,24

Imax1 - максимальный ток при переходном процессе у ПИ-регулятора

Imax2 - максимальный ток при переходном процессе у ПИД-регулятора

3. 
   Сравнить полученные в п.6 показатели качества переходного процесса САУ (перерегулирование и время нарастания) с показателями настройки на модульный оптимум (σ = 4,3 %, tН = 4,7 Tµ).
   

σ =

1) У рассчитанного ПИ-регулятора: (Теор: t_Н = 4,7T_μ =0,0329 с.)

Перерегулирование:

σ =

---

, что меньше теоретического значения.

Время нарастания:

c
0,032/Tµ=0,0308/0,007=4,4
, что меньше теоретического значения.

2)У рассчитанного ПИД-регулятора: (Теор: t_Н = 4,7T_μ =0,0235 с.)

Перерегулирование:

σ = , что меньше теоретического значения.

Время нарастания:

c
0,025/Tµ=0,025/0,005=5
, что больше, чем теоретическое значение.

3)У модифицированного ПИД-регулятора: (Теор: t_Н = 4,7T_μ =0,0235 с.)

Перерегулирование:

σ = , что больше теоретического значения, но максимально приближено к нему.

Время нарастания:

c
0,028/Tµ=0,028/0,005=5,6
.

6.4. Оценить возможное отличие полученных результатов моделирования и желаемого переходного процесса. Сделать выводы.

Наилучшее быстродействие у модифицированного ПИД-регулятора

c (Теор: t_Н = 4,7T_μ =0,0235 с.)

Среднее быстродействие у рассчитанного ПИД-регулятора

c (Теор: t_Н = 4,7T_μ =0,0235 с.)

Худшее быстродействие у ПИ-регулятора

c c (Теор: t_Н = 4,7T_μ =0,04606 с.)

У рассчитанного ПИД-регулятора время нарастания незначительно, но хуже теоретического, а именно в 1,06 раза. Теоретическое время нарастания tн=0,0235 с; значение, полученное в результате расчета tн1=0,025 с.

Превышение:

У модифицированного ПИД-регулятора перерегулирование практически совпадает с теоретическим значением:

Вывод: Я считаю, что улучшенный ПИД-регулятор является самым лучшим из рассчитанных регуляторов, т.к. он имеет самое лучшее перерегулирование, которое

---

максимально приближено к модульному оптимуму, но в отличие от обычного ПИД-регулятора имеет большее время нарастания, хоть и максимально приближенное к нему.

---

Смотрите также файлы

• .docx

• Правила поведения в школе нельзя.docx

• Лабораторная работа по дисциплине (учебному курсу) Экология.docx

• Географическое положение и климат России.docx

• Контрольная работа 1 по дисциплине Английский язык Студентка 1 курса (группа 4245) Направление подготовки.docx