3382 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Лабораторная работа 1

 

Принцип подчиненного регулирования в электромеханических системах

 

Цель работы: ознакомление со стандартными настройками регулируемого электропривода, построенного по принципу подчинённого регулирования, а также проведение исследований подобных электроприводов с использованием компьютерных моделей.

Краткие теоретические сведения

а) Стандартные настройки регулируемого электропривода

Будем считать, что замкнутый контур регулирования некоторой переменной  включает в себя регулятор с передаточной функцией (ПФ) и объект регулирования с ПФ . ПФ разомкнутого контура:

 

 

.

(1)

 

Примем, что ПФ объекта регулирования имеет вид

 

 

,

(2)

 

где t - постоянное запаздывание; Ti – постоянные времени элементов объекта регулирования, расположенные в порядке убывания по значению.

Предположим, что ПФ регулятора реализована в виде

 

 

,

(3)

 

где  - число больших и средних постоянных времени. Тогда ПФ разомкнутого контура:

 

 

.

(4)

 

Таким образом, введением регулятора  с ПФ (3), исключено  инерционных звеньев, обладающих большими и средними Ti, сокращено  частных коэффициентов и введено интегрирующее звено.

Исключение из ПФ разомкнутого контура звеньев с большими и средними постоянными времени открывает возможности повышения быстродействия контура регулирования. Введение интегрирующего звена обеспечивает повышение точности регулирования, так как контур приобретает астатизм первого порядка.

Пытаться компенсировать весьма малые постоянные времени звеньев контура нецелесообразно, так как технические трудности компенсации быстро возрастают при уменьшении значений постоянных времени, а влияние на быстродействие контура соответственно убывает. Особые трудности представляет компенсация дискретности и малого запаздывания t  ряда быстродействующих регулируемых преобразователей напряжения, управляющих скоростью вращения привода. Как следствие, в (4) остались некомпенсированными  малых постоянных Ti и постоянная t.

Достоинством (4) является возможность выбора требуемого значения постоянной To. Этот выбор и определяет настройку контура регулирования.

Обычно выбирают To из условия , где  является наибольшей из оставшихся некомпенсированными постоянных Ti. При этом логарифмические частотные характеристики (ЛЧХ) разомкнутой системы имеют вид, показанный на рис.1 (сплошные линии).

Выбор To можно осуществить так, чтобы для запаса по фазе  выполнялось приближённое равенство

 

 

,

(5)

 

где - суммарная некомпенсированная постоянная контура регулирования, эквивалентная по потере запаса по фазе на частоте среза всем его реальным некомпенсированным инерционностям.

С учётом (5) ПФ (4) можно с достаточной точностью представить в виде

 

 

,

(6)

 

для которой отличается от исходной в области высоких частот (пунктирная линия).

С учётом (6) ПФ замкнутого контура регулирования будет иметь вид

 

 

,

(7)

 

а корни характеристического уравнения равны:

 

 

,

(8)

где .



 
свежей жидкости без теплообменника. кодеры и декодеры удобны