Выбор и разработка функциональной схемы САР электропривода проектируемого механизма

, (1.16.2.19)

где - суммарный момент инерции электропривода, кг×м2;

- коэффициент обратной связи по скорости, В×с;

В×с; (1.16.3.20)

Для сведения к нулю ошибки регулирования перемещения необходимо осуществить настройку контура регулирования скорости на симметричный оптимум, т.е. применить ПИ-регулятор скорости со следующей передаточной функцией

; (1.16.3.21)

Для снижения перерегулирования по заданию в контуре тока необходимо на вход регулятора скорости установить фильтр с передаточной функцией

; (1.16.3.22)

Кроме того, наличие фильтра позволит обеспечить требуемую S-образность скорости, обеспечивая ограничение скорости нарастания активной составляющей тока.

Регулятор перемещения в позиционной системе регулирования имеет нелинейную характеристику и обеспечивает качественные переходные процессы.

Основные требования, предъявляемые к регулятору перемещения:

1) обеспечение качественных переходных процессов при малых перемещениях, отсутствие перерегулирования по перемещению в режиме дотягивания;

2) оптимальный режим при торможении;

) ограничение скорости на уровне номинальной при больших перемещениях.

Вышеуказанным требованиям удовлетворяет нелинейный регулятор перемещения, с так называемой, параболической характеристикой, расчет которого приводится ниже.

Регулятор перемещения представлен нелинейным звеном и состоит из трех участков.

В системе предусматриваются ограничения выходов регуляторов положения и скорости, и, в зависимости от величины заданного перемещения, могут проявляться существенные нелинейности. Различают режимы больших, средних и малых перемещений. Если ЭП отрабатывает сигнал задания с выходом на установившуюся допустимую скорость при максимально допустимом динамическом токе якоря, то в системе участвуют две нелинейности - ограничения выхода РП и РС. Такой режим соответствует режиму больших перемещений. Если при отработке перемещений ЭП не выходит на установившуюся скорость, а ток при этом ограничивается, то такой режим соответствует режиму средних перемещений. Если скорость и ток не достигают установившихся значений, то имеет место режим малых перемещений.

Режим малых перемещений при постоянном коэффициенте усиления характеризуется тем, что регуляторы положения и скорости работают вне зоны ограничения. При этом ток и скорость не достигают максимальных значений. С тем, чтобы малые перемещения отрабатывались с постоянным допустимым ускорением, необходимо увеличивать коэффициент усиления регулятора положения.

Предельное значение коэффициента усиления регулятора перемещения , обеспечивающего достаточный запас устойчивости замкнутой САР при отработке этих перемещений коэффициент передачи первого участка находится следующим образом:

, (1.16.3.23)

где - коэффициент обратной связи по перемещению, В/м;

В/м; (1.16.3.24)

- максимальный ход НВ, м;

- коэффициент приведения, м;

м; (1.16.3.25)

Увеличение или уменьшение коэффициента по сравнению с расчетным приведет либо к перерегулированию, либо к режиму дотягивания, то есть увеличению времени отработки заданного перемещения.

При отработке средних перемещений скорость вращения двигателя не выходит на установившуюся. Это происходит потому, что заданный путь меньше пути разгона до установившейся скорости, поэтому двигатель разгоняется до какой-то скорости , меньше, а затем тормозится до нуля.

Из сказанного ранее, возникает необходимость изменять коэффициент усиления , с тем, чтобы система отрабатывала их с минимальным временем, то есть с заданным допустимым ускорением. Для реализации этого необходимо выполнить регулятор положения с нелинейной характеристикой.

Представляется целесообразным установить взаимосвязь между величиной задания на скорость (выход регулятора положения) при средних перемещениях в функции напряжения рассогласования:

Лучшие статьи по информатике

Расчет тиристорного преобразователя
1. Техническое задание на проектирование Данные электродвигателя постоянного тока Тип двигателя РН, кВт ...

Электронавигационные приборы
На каждом судне для следования по намеченному курсу, выбора пути следования, контроля местонахождения в открытом море с учетом изменяющейся навигационной и ...

Электрический расчет ЛТ по волоконно-оптическим системам передачи
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи информации и ее объемом. Возможность резкого увеличения объемов передаваемой информаци ...