Выбор элементов и расчет параметров измерительных устройств и обратных связей.

В качестве датчиков скорости следует использовать тахогенераторы, которые выбираются по максимальной (номинальной) скорости двигателя и требуемой точности регулирования скорости электропривода. Допустимая погрешность тахогенератора, используемого в системах стабилизации угловой скорости, должна удовлетворять условию

Выберем тахогенератор согласно условиям:

1/с

об/мин

Выберем тахогенератор постоянного тока с постоянным магнитом:

ТГП-2,5

- крутизна выходной характеристики

нелинейность выходной характеристики < 2%

наибольшая частота вращения об/мин

 

Статическую регулировочную характеристику тахогенератора можно считать линейной, а его коэффициент передачи , где

U_тг – крутизна выходной характеристики тахогенератора, мВмин / об

Требуемая величина коэффициента передачи обратной связи по скорости определяется выражением:

, где

В – максимальное значение входного сигнала регулятора скорости

Рис. 1

 

Согласно принципиальной схеме узла регулятора скорости коэффициент обратной связи по скорости

, где

k_r – коэффициент резистора R, k_r = 0,4…0,8. Выберем k_r = 0,5

- коэффициент приведения обратной связи по скорости к задающему входу

т.к. в схеме нет фильтра

В системах подчиненного регулирования рекомендуется использовать датчик тока, подключаемый к стандартному шунту, сопротивление R_ш которого определяется по падению напряжения на нем и номинальному току

 

Для шунта 75 ШС: Ом

 

Коэффициент передачи датчика тока определяется выражением , где

k_дт – коэффициент передачи тока Дт-1АИ, k_дт = 40…140. Выберем k_дт = 90.

Тогда

Рис. 2

 

Коэффициент передачи обратной связи по току:

, где

- напряжение ограничения регулятора скорости, получаемое с помощью стабилитронов VD (рис 1). Примем В

А

, где

- коэффициент приведения обратной связи по току к задающему входу

Требуемая величина достигается за счет соответствующего выбора коэффициентов

В качестве регулятора тока используем ПИ – регулятор. Вид регулятора определяем следующим образом:

 

Заменим:

Получим:

 

 

Настроим контур тока на ОМ, тогда

выберем

 

Параметры элементов контура тока:

R_от=2,19 кОм

R_зт=1 кОм

R_т=0,94 кОм

С_от=22,37 мкФ

В качестве регулятора скорости используем П-регулятор. В структурной схеме используем упрощенную модель контура тока.

 

 

Контур скорости настроим на ОМ, тогда

 

 

Параметры элементов контура скорости:

R_ос=2,98 кОм

R_зс=1 кОм

R_c=0,79 кОм

 

 

Курсовая работа ч. III

Исходные данные

К_от= 0,09 коэффициент передачи датчика тока*

Т_S2= 0,004 малая суммарная постоянная контура тока

R_я= 2,5 сопротивление якоря*

K_d= 1,47 коэффициент передачи двигателя*

Т_эм= 0,11682 электромеханическая постоянная*

К_ос= 0,06 коэффициент обратной связи по скорости*

Q_max= 0,0211 максимальная ошибка слежения

t_{пп max}= 0,3 максимальное время переходного процесса

w_max= 0,86 максимальная скорость

максимальное ускорение

d_max= 25% перерегулирование

К_ред= 0,00548 коэффициент передачи редуктора

 

Задание:

 

Осуществить синтез следящей системы. Исходные данные по динамике внутренних контуров берутся из курсовой работы по ЭМС с безынерционными датчиками тока и скорости. Необходимо представить: 1) принципиальную схему регулятора; 2) подтвержденную моделированием величины ошибки и параметров переходных процессов. Ошибку оценивать при синусоидальном воздействии, переходный процесс, как реакцию на 1(t); 3) провести исследование зависимости качественных показателей следящей системы от коэффициента передачи регулятора.

 

Введение:

 

Следящие системы предназначены для воспроизведения входных воздействий произвольной формы. При известных параметрах воздействий: максимальная амплитуда; максимальная скорость; максимальное ускорение. Особенностью построения ЛАХ желаемой системы является то, что низкочастотная ЛАХ формируется в зависимости от заданной ошибки слежения Q и параметров управляющего воздействия. Часто закон изменения управляющего сигнала задаётся значениями: максимальной скорости и максимального ускорения. В этом случае при синтезе низкочастотной части ЛАХ целесообразно использовать эквивалентное синусоидальное воздействие Q_вх(t)=Q_вхэSinw_эt, параметры которого определяются на основании известной связи между первой производной от входного воздействия и скоростью, а так же второй производной и ускорением. Таким образом получаем:

 

Q’ _вх = Q_вхэw_э = w_max Q’’_вх = Q_вхэw_э

 

Из этой системы определяется амплитуда и частота эквивалентного гармонического воздействия:

 

w_э = /w_max Q_вхэ =w²_max/

При этом показано, что ошибка слежения не будет превышена, если ЛАХ системы не пересечет запретную зону. Построение запретной зоны см. конспект лекций.