Замкнутые системы автоматического управления ЭП

С изменением тока двигателя изменяется напряжение преобразователя (ЭДС), поэтому в схеме с обратной связью по напряжению необходимо учитывать токовую составляющую, которая показана в виде положительной обратной связи по току.

Система с обратной связью по напряжению.

П – преобразователь

М – двигатель ПТ.

ОУ1…ОУ3 – обмотки управления и обратных связей.

– напряжение задания (изменяется сигналом)

и – напряжения обратных связей по напряжению и току.

ДН и ДТ – датчики напряжения и тока.

Структурная схема:

– коэффициенты усиления ОУ1

– коэффициенты усиления ОУ2

– коэффициент обратной связи по напряжению

Передаточная функция по задающему воздействию.

Кривые реакции на скачок задания

1 – кривая по передаточной функции

2 – кривая без учёта токовой составляющей

3 – кривая разомкнутой системы

– эквивалентная постоянная времени преобразователя

– эквивалентный коэффициент усиления ОУ1

– эквивалентный коэффициент усиления ОУ2

Выводы:

1. Введение обратной связи по напряжению ускоряет переходный процесс на начальной стадии, но удлиняет на конечной (колебания).
2. Обратная связь по напряжению снижает коэффициент усиления и постоянную преобразователя.
3. Наличие в обратной связи по напряжению токовой составляющей ухудшает демпфирование системы – уменьшается коэффициент при первой производной
4. Характер переходного процесса определяется в большей степени параметрами двигателя.

Обратная связь по скорости оказывает аналогичное действие.

Назначение:

- управлять электроприводом по заданному закону;

- компенсировать влияние возмущений.

Система автоматического управления (САУ) вырабатывает сигнал управления в зависимости от сигналов датчиков и напряжения двигателя.

Требования к САУ:

1. Система должна быть устойчивой в установленном режиме, т.е. после изменения управляющего воздействия или исчезновения возмущения должны установиться заданные значения параметров.
2. Погрешность (ошибка регулирования) в установленном режиме не должна превышать заданной величины.
3. Система должна обеспечивать необходимое качество производственного процесса.
4. В электроприводе используются три основных принципа построения САУ

- попеременный;

- параллельный;

- последовательный.

Повышение качества работы САУ достигается введением корректирующих звеньев и связей, а также схемой построения регуляторов.

Параллельная коррекция:

+

- высокое быстродействие;

- простая реализация.

–

- сложность расчёта;

- трудоёмкость постройки;

- необходимость перерасчёта при изменении одного параметра.

Последовательная коррекция:

+

- удобное ограничение координат

- унифицированные узлы и блоки

- простая наладка

–

- сложность организация САУ;

- энергоёмкость (источник питания);

- низкая помехозащищённость.

Попеременный принцип – наиболее простой, но не дающий высокого качества регулирования.

Сущность подчиненного регулирования – безынерционная система, отрабатывающая напряжение управления без перерегулирования. Для этого последовательно с объектом необходимо поставить регулятор с W(p) обратной W(p) объекта.

Это невозможно сделать по ряду причин:

1. Объект содержит несколько Т, перед некоторыми принципиально невозможно поставить регулятор.
2. Скорость нарастания тока якоря в этом случае должна быть недопустимо большой, что ограничивается коммутационной способностью коллектора двигателя и вызывает недопустимые ударные нагрузки на механизм.

Для отечественных машин допустимо .

1. Такая система чувствительна к различным помехам, что может привести к ложному открытию теристоров.

Ищется компромиссное решение – максимальное быстродействие при допустимой помехозащищённости.

Строится САУ, состоящая из ряда контуров, число которых равно числу регулируемых координат.

Постоянные времени объекта разбиваются на:

большие – которые должны быть скомпенсированы;

малые – сумма которых не компенсируется.

Дата добавления: 2014-01-04