- •Методичні вказівки
- •6.092200 – “Електромеханічні системи автоматизації та електропривод”
- •Практичне заняття №1
- •Теоретичні відомості
- •Приклади розрахунку
- •Контрольні питання
- •Практичне заняття №2
- •Теоретичні відомості
- •Приклади розрахунку
- •Контрольні питання
- •Практичне заняття №3
- •Зворотні z – перетворення
- •Теоретичні відомості
- •Метод простору станів
- •Приклади розрахунку
- •Розрахунок параметрів цифрової системи управління приводом постійного струму
- •Синтез і розрахунок регулятора швидкості
- •Контрольні питання
- •Список літератури
- •3 9600, М. Кременчук, вул. Першотравнева, 20
Розрахунок параметрів цифрової системи управління приводом постійного струму
Рисунок 4.2 – Структурна схема ЦСУЕП постійного струму:
а) загальна схема; б) схема об`єкта управління
Прийняті в структурній схемі позначення :
NЗ , NОС – коди відповідно завдання і зворотнього зв`язку,
D(Z) – дискретна передаточна функція цифрового регулятора ,
Т – період дискретизації,
W0(p) – передаточна функція об`єкта управління – системи ТП-Д,
КДА,
КАД
,
ДА,
АД
– коефіцієнти передачі і сталі часу
перетворювачів код-аналог і аналог-код.
КТП,
Т
– коефіцієнт підсилення тиристорного
перетворювача і неком-пенсована мала
стала часу ТП;
КТП = EН.ТП. / UУ.МАХ, Т 0.01 (с);
Кd , ТЭ – коефіцієнт передачі та електромагнітна стала часу двигуна,
Кd = 1/ R0 , ТЭ = L0 / R0 ;
кФ – коефіцієнт потоку двигуна.
Вважаємо, що двигун працює при номінальному збудженні. В цьому випадку визначити значення кФ можна з природньої швидкісної характеристики двигуна :
кФ =
(Ud.Н
– Id.Н.*RЯ.ГОР)/
Н
.
J – момент інерції двигуна.
Крім електромагнітної сталої часу, двигун постійного струму харак-теризується ще й механічною сталою часу :
ТМ = J* RЯ.ГОР / (кФ)2 .
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Наведіть схему заміщення електроприводу змінного струму.
2. Наведіть структурну схему ЦСУЕП постійного струму.
3. За завданням викладача виконайте розрахунок параметрів структурної схеми ЦСУЕП постійного струму.
Література: [1, 388 – 405; 4, 50 – 82]
ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №5
ТЕМА: Синтез цифрових регуляторів систем керування
МЕТА: Набуття навичок розрахунку та застосування цифрових регуляторів систем управління електроприводом
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Синтез і розрахунок регулятора струму
Регулятор струму, налаштований на модульний оптимум, описується передавальною функцією:
,
де k = T1/T2.
Застосовуємо z – перетворення :
Представимо передатну функцію регулятора струму методом дискретного простору станів:
;
;
.
Переходимо до різницевого рівняння:
;
оскільки
,
то:
;
Вводимо параметри стану об'єкта:
Тоді отримаємо систему рівнянь:
Тоді матриці мають вигляд:
;
;
;
,
які входять у систему:
.
Синтез і розрахунок регулятора швидкості
Структурна
схема регулятора швидкості показана
на рис. 4.3. Перетворюючи передавальну
функцію
механічної частини електродвигуна за
допомогою ДПЛ, отримуємо:
,
де
– електромеханічна постійна часу
привода у відносних одиницях.
Рисунок 4.3 – Структурна схема регулятора швидкості
Тоді дискретна передавальна функція об'єкта керування в контурі швидкості з урахуванням замкнутого оптимізованого контуру струму:
. (4.1)
Виберемо в якості бажаної дискретної передавальної функції замкнутого контуру швидкості наступну функцію
(4.2)
Тоді отримаємо:
(4.3)
де
– коефіцієнт підсилення цифрового
регулятора в контурі швидкості.
Визначимо
перехідну функцію замкнутої МП системи
керування швидкістю. Із цією метою
перейдемо від ДПЛ до z–перетворення.
З огляду на те, що
,
а z–зображення
одиничного сигналу дорівнює
,
отримуємо
–зображення
перехідної функції в наступному виді
або
(4.4)
Шляхом
ділення полінома чисельника на поліном
знаменника знаходимо ординати перехідної
функції в дискретні моменти часу:
і т.д., де відносний час
.
Отже, перехідний процес у розглянутому
випадку аперіодичний. Практично за
чотири інтервали дискретності вихід
досягає свого заданого сталого значення.
