Синтез системи підпорядкованого регулювання швидкості (стр. 4 из 4)
Для цієї схеми: Т1= Rз.з ·Cз.з
(3.17)Передавальна функція по обох каналах (завдання та зворотнього зв`язку за струмом) буде мати вид:
, (3.18)З отриманих вище формул отримуємо наступні умови для вибору параметрів РШ:
та 
(3.19)Звідки (попередньо обравши Сз.з = 5 мкФ):
кОм; 
кОм.4. СИНТЕЗ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ ЗАДАВАЧА ІНТЕНСИВНОСТІ
Задавач інтенсивності можна реалізувати за такою схемою:
Рисунок 4.1 – Схема задавача інтенсивності
Задавач інтенсивності (ЗІ) – це пристрій, що перетворює ступінчастий вхідний вплив в лінійно змінний сигнал с потрібним значенням похідної. ЗІ застосовується у системах керування електроприводами для забезпечення необхідного темпу розгону (гальмування) та вибору початкового зазору механізмів, з уникненням удару.
Операційний підсилювач А1 виконує функцію компаратора, зрівнюючого вхідну напругу Uвх з інверсною вихідною напругою ЗИ. В залежності від співвідношення цих напруг U1 може приймати три значення +Uмакс, 0, -Uмакс. При розімкнутому зворотному зв’язку А1, значення напруги ±U1макс близькі до напруги живлення. Для більшої стабільності вихідної напруги U1 в зворотний зв’язок А1 включають великий опірR6.
Операційний підсилювач А2 виконує функцію інтегратора, вихідна напруга, якого змінюється в часі по закону:
(4.1)Добуток
є постійною часу інтегратора Тзі, тому формула може бути представлена у вигляді: 
(4.2)Операційний підсилювач А3 працює у режимі інвертора вихідної напруги для формування негативного зворотнього зв’язку на компаратор. Визначимо Тзі з умови що прискорення (гальмування) приводу здійснюється з динамічним струмом, який дорівнює 0,8÷1,5ּІном. Розрахунок будемо вести у відносних одиницях:
Потрібний час розгону у відносних одиницях:
(4.3)Струм короткого замикання у відносних одиницях:
(4.4)Потрібний темп прискорення приводу у відносних одиницях:
(4.5)Закон наростання (спадання) напруги при розгоні (гальмуванні) електроприводу:
,де Тзі – стала інтегрування задавача інтенсивності.
Приймаємо U0=5 B. Знайдемо сталу ТЗІ.
При uзі(tр)=
: 
с (4.6)Приймаємо С=100 мкФ. Тоді
(4.7) 
, 
кОм,Визначимопохибку швидкостіпри заданому темпі прискоренняeр для Тw=0.
Згідно до рисунка 3.5 знаходимо:
(4.8)Знаходимо усталене значення похибки:
(4.9)Визначимошвидкіснупохибкупри заданому темпі прискорення eр для Тw¹0.
(4.10)Знаходимо усталене значення похибки:
(4.11)5. АНАЛІЗ ДИНАМІКИ САК ПРИ РОБОТІ ВІД ЗАДАВАЧА ІНТЕНСИВНОСТІ
Графіки перехідних процесів i(t), w(t), Uзі(t) при роботі привода від задавача інтенсивності при різних режимах:
Рисунок 5.1 – Перехідні процеси у СПР при Tω=0, іс=0
Рисунок 5.2 – Перехідні процеси у СПР при Tω≠0, іс=0
Рисунок 5.3 – Перехідні процеси у СПР при Tω=0, іс=іном
При роботі привода від ЗІ останній формує сигнал завдання Uзw(t), який відповідає потрібному закону зміни швидкості wз(t). Замкнений КРШ здійснює відпрацювання цього закону і визначає динамічні і статичні властивості системи при роботі РШ на лінійній характеристиці.
Вихідна напруга РШ обмежується на рівні, пропорційному заданому значенню струму в стопорному режимі.
ВИСНОВОК
В процесі виконання цієї курсової роботи була синтезована двоконтурна система підпорядкованого регулювання електроприводом постійного струму. КРС був синтезован по МО, а контур регулювання швидкості – по мінімуму резонансного максимуму. У якості РС та РШ служить ПІ–регулятор. Система працює від ЗІ. Була оцінена динаміка КРС і КРШ, а також усієї САК при роботі від ЗІ. Була виконана реалізація РС та РШ, а також ЗІ на операційних підсилювачах.
Було спроектовано контур регулювання струму та підібрана стала часу контура. Також, було спроектовано контур регулювання швидкості. Враховуючи параметри завдання було розроблено регулятор швидкості і реалізовано його на операійних підсилювачах.. Було досліджено вплив інерційного зворотнього зв`язку на перехідні параметри контура регулювання швидкості.
Для реалізації однакового темпу розгону та сповільнення двигуна на вхід контура регулювання швидкості було встановлено задавач інтесивності, який формує сигнал трапецієдальної форми. Також було разроховано сталу часу задавача інтенсивності і спроектовано схему його реалізації на операційних підсилювачах.
Також були побудовані перехідні процеси i(t), w(t), Usi(t) при різних значенях Тw та Іс.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Коцегуб П.Х. “Синтез вентильних приводів постійного струму”. ДонНТУ, 2000.
2. Бесекерский В.А., Попов Е.П. “Теория систем автоматического регулирования”. – Москва, Наука, 1975.
3. Коцегуб П.Х, Толочко О.І. “Оптимизация систем управления с задатчиком интенсивности”. – электротехническая промышленность. Серия “Электропривод”, 1976.