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
Uтг – крутизна выходной характеристики тахогенератора, мВмин / 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
kr – коэффициент резистора R, kr = 0,4…0,8. Выберем kr = 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 Rш которого определяется по падению напряжения на нем и номинальному току
Для шунта 75 ШС: Ом
Коэффициент передачи датчика тока определяется выражением , где
kдт – коэффициент передачи тока Дт-1АИ, kдт = 40…140. Выберем kдт = 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:
Rот=2,19 кОм
Rзт=1 кОм
Rт=0,94 кОм
Сот=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:
Rос=2,98 кОм
Rзс=1 кОм
Rc=0,79 кОм
Курсовая работа ч. III
Исходные данные
Кот= 0,09 коэффициент передачи датчика тока*
ТS2= 0,004 малая суммарная постоянная контура тока
Rя= 2,5 сопротивление якоря*
Kd= 1,47 коэффициент передачи двигателя*
Тэм= 0,11682 электромеханическая постоянная*
Кос= 0,06 коэффициент обратной связи по скорости*
Qmax= 0,0211 максимальная ошибка слежения
tпп max= 0,3 максимальное время переходного процесса
wmax= 0,86 максимальная скорость
максимальное ускорение
dmax= 25% перерегулирование
Кред= 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 Qвх(t)=QвхэSinwэt, 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 = Qвхэwэ = wmax Q’’вх = Qвхэwэ
Из этой системы определяется амплитуда и частота эквивалентного гармонического воздействия:
wэ = /wmax Qвхэ =w2max/
При этом показано, что ошибка слежения не будет превышена, если ЛАХ системы не пересечет запретную зону. Построение запретной зоны см. конспект лекций.