1.3. Функциональная схема сар.

Используя схему системы стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока (рисунок 1), составим функциональную схему данной САР.

Рисунок 1.1 – Функциональная схема САР.

ЗЭ – задающий элемент;

ЭС – элемент сравнения;

У – усилитель;

ПЭ – преобразующий элемент;

ОР – объект регулирования;

ДС – датчик скорости;

Ω – регулируемая величина

(угловая скорость);

U_З– задающее напряжение;

U_Р – напряжение рассогласования;

U_У – напряжение усилителя;

U_П – управляющее воздействие;

U_ДС – напряжение датчика

скорости;

М_С – возмущающее воздействие

(момент сопротивления).

1.4. Принцип построения системы.

В рассматриваемой САР (рисунок 1.1) предусмотрена отрицательная обратная связь по регулируемой величине объекта. Такая связь называется главной обратной связью. Принцип отрицательной обратной связи, называемый также принципом регулирования по отклонению, - основной принцип построения САР.

1.5. Описание процессов при изменении задающего и возмущающего воздействий.

При подаче на вход задающего напряжения и при неизменном моменте сопротивления (данная система реагирует на ошибку) из сигнала задания U_З(t) вычитается сигнал датчика скорости U_ДС(t) и получается сигнал ошибки U_Р(t)= U_З(t)–U_ДС(t), который поступает на вход усилителя, где усиливается до значения U_У(t). Полученный сигнал подаётся на вход преобразователя П, где также усиливается по мощности до значения U_П(t) и это значение напряжения подаётся на якорную обмотку двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. В результате появляется вращательный момент. Двигатель начинает набирать скорость. Так как. двигатель является инерционным элементом, то мгновенно заданного значения скорости достичь он не может.

По мере увеличения скорости увеличивается напряжение, снимаемое с датчика скорости и уменьшается напряжение ошибки U_Р(t). При достижении двигателем заданной скорости на входе усилителя устанавливается соответствующее ей значение напряжение ошибки.

При увеличении момента сопротивления М_С и при постоянном U_З(t) в первый момент снижается скорость вращения вала двигателя, следствием чего является уменьшение напряжения на выходе датчика скорости и увеличение напряжения ошибки. Увеличенный сигнал ошибки, проходя через усилитель и преобразователь, усиленный ими поступает на вход двигателя (на его якорную обмотку). Результатом является увеличение вращающего момента. С увеличением скорости датчик скорости увеличивает напряжение U_ДС(t) и начинается уменьшение напряжения ошибки. Скорость двигателя восстанавливается на первоначальном уровне, а сигнал максимально приближается к первоначальному значению и система стабилизируется.