Задачей синтеза является определение передаточных функций корректирующих звеньев, т.е. при синтезе токового канала – определение передаточной функции регулятора тока согласно структурной схеме РЭП.
Задачей синтеза является определение передаточных функций корректирующих звеньев, т.е. при синтезе токового канала - определение передаточной функции регулятора тока согласно структурной схеме СЭП.
1) Объект регулирования:
.
Желаемая передаточная функция определяется для разомкнутого контура, т.е.
- интегральное звено.
> 
с.
Принимаем 
с - малая некомпенсированная постоянная времени, при которой тиристорный преобразователь способен нормально работать, 
- число пульсаций ТП.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
, где
- коэфф-т пропорциональности;
- постоянная интегрирования.
Таким образом, передаточная функция ПИ-регулятора тока будет описываться как:
.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
3) Передаточная функция разомкнутого контура тока:
4) Передаточная функция замкнутого контура тока:
- контур тока представляет собой апериодическое звено с некомпенсированной постоянной времени 
с и коэффициентом пропорциональности 
.
5) Построение ЛАЧХ (логарифмических амплитудно-частотных
характеристик) для контура тока.
Построение ЛАЧХ (логарифмических амплитудо-частотных характе-ристик) для контура тока:
а) 
, [Дб], где
- амплитудная характеристика.
Желаемая передаточная функция:
- интегральное звено.
Частота среза:
с-1 - точка пересечения.
Дб
ЛАЧХ вида «1»: 
.
Объект регулирования:
- апериодическое звено.
Частота сопряжения:
с-1 - точка излома.
Коэффициент объекта регулирования: 
, тогда
Дб;
б) регулятор тока:
Т.к. 
, то
.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
и 
.
Характерные точки и интервалы:
- интегральная составляющая («1»).
Точка, в которой 
Дб - точка пересечения, т.е.
с-1.
Точка 
с-1 - точка излома.
- пропорциональная составляющая.
, тогда как
Дб.
Строим ЛАЧХ
5) Построение ФЧХ (фазо-частотных характеристик) для контура тока:
ФЧХ: 
, где
- мнимая составляющая;
- действительная составляющая передаточной функции 
Желаемая передаточная функция контура тока
.
Таким образом, 
; 
.
.
Критерий устойчивости:
;
.
Тогда значение перерегулирования:
,
т.е. перерегулирование по току отсутствует. Строим ФЧХ (рис. 3).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
Задачей синтеза контура скорости является определение передаточной функции регулятора скорости.
Для получения абсолютно жестких статических характеристик синтез скоростного канала будем производить по симметричному оптимуму, когда постоянная времени 
, 
, 
находится в таком соотношении друг с другом, когда
, т.е.
с, 
с, 
с.
1) Желаемая передаточная функция разомкнутого контура определится как:
.
Объект регулирования:
,
, т.е.
.
Передаточная функция регулятора скорости:
, где
,
с.
Таким образом, передаточная функция регулятора скорости описывает ПИ-звено, т.е. РС - ПИ-регулятор:
.
Определим передаточную функцию замкнутого контура скорости:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
.
В числителе передаточной функции получили форсирующее звено 
, для его устранения на вход замкнутой системы вводят фильтр:
.
Постоянную времени фильтра 
выбирают таким образом, чтобы 
с, тогда передаточная функция системы определится как:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
.
.
2) Построение ЛАЧХ для контура скорости:
Желаемая передаточная функция:
.
Геометрическая средняя частота:
с-1, 
.
Частота сопряжения:
с-1, 
- точка излома;
с-1, 
- точка излома.
Частоты среза:
- при 
: 
с-1; наклон: -40 Дб;
- при 
: 
с-1; 
наклон: -20 Дб;
- при 
: наклон: -40 Дб.
Получили ЛАЧХ вида «2-1-2».
Дб
Объект регулирования:
, где
с.
Частота сопряжения:
с-1 - точка излома.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
- при 
: 
с-1; наклон: -20 Дб;
- при : наклон: -40 Дб.
Дб
Регулятор скорости:
,
, 
с.
Частота сопряжения:
с-1 - точка излома.
Частота среза:
- при 
: 
с-1 - точка среза; наклон: -20 Дб;
- при 
: наклон отсутствует. ЛАЧХ определяется как
Дб
Строим ЛАЧХ (рис. 4)
3) Построение ФЧХ для контура скорости:
ФЧХ: , где
- мнимая составляющая;
- действительная составляющая передаточной функции
Желаемая передаточная функция контура скорости
.
при 
.
Критерий устойчивости:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
.
Строим ФЧХ.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 24 |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
В ходе выполнения данной работы был спроектирован и рассчитан РЭП на базе БТУ-3601 с обратными связями по скорости и току.
В частности был, произведён выбор основного электрооборудования, составлены структурная схема электропривода.
Был проведен синтез отдельных контуров, согласно задания, были рассчитаны передаточные функции и определены структуры регуляторов. Так в качестве регулятора тока и регулятора скорости были выбраны ПИ-регуляторы. Передаточная функция регулятора скорости содержит форсирующее звено.
В ходе работы были определены логарифмические и амплитудно - частотные и фазочастотные характеристики, и по ним была дана оценка качества переходных процессов.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 25 |
| КП 140604.65.4.ПЗ. |
1. Башарин А.В., Новиков В.А.. Соколовский Г.Г.-Упарвление электроприводами.- Л.Энергоиздат, 1982.
2. Справочник по автоматизированному электпрприводу. Елисеев В.А., Шинянский А.В.- М. Энергоиздат, 1983.
3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации устройств управления БТУ 3601.
4. Суптель А.А. Системы управления электроприводами. Чув ун-т, г. Чебоксары, 2001
5. Электротехнический справочник: В 4 т. Т. 4. Использование электрической энергией / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. А.И. Попов). – 8-е изд., испр. И доп. – М.: Издательство МЭИ, 2002
6. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2 Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. Профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н. Орлов) – 9-е изд., стер. – М.: Издательство МЭИ, 2003
