3.3 Расчет контура скорости

Объектом управления контура скорости является звено двигателя , коэффициент передачи k_c и передаточная функция оптимизированного контура тока с учетом неединичной обратной связи

Структурная схема контура скорости имеет вид, рис.3.5.

Передаточная функция объекта управления разомкнутого контура скорости будет

Передаточная функция регулятора скорости W_pc(p) находятся из условия равенств передаточной функции разомкнутого оптимизируемого контура W_p(p) желаемой передаточной функции W_ж(p) .

Желаемая передаточная функция при настройке контура скорости на технический оптимум имеет вид

,

и при настройке на симметричный оптимум

где Т_μс=2Т_μт+Т_фтг – малая некомпенсированная постоянная времени контура скорости;

Большой постоянной времени (компенсируемой) будет электромеханическая постоянная времени электропривода Т_м .

Т_фтг=(0,001-0,003) с – постоянная фильтра в цепи обратной связи по скорости, для снижения уровня полюсных и оборотных пульсаций в k раз

где - число фаз преобразования в схеме тахогенератора;

k=4.

Если в задании на курсовой проект не оговаривается способ оптимизации, то скоростной контур настраивается на симметричный оптимум.

Передаточная функция регулятора скорости будет

(3.12)

Коэффициент передаточной части ПИ-регулятора

(3.13)

Постоянная интегрирования регулятора скорости

(3.14)

3.3.1. Расчет регулятора скорости

Передаточная функция регулятора скорости определена выражением (3.12).

Схема ПИ-регулятора скорости, выполненного на операционном усилителе имеет вид, рис.3.6

Параметры регулятора определяются из соотношений:

4Т_μс=R7·C4,

Определим величину сопротивления R7, задавшись емкостью С4.

Суммарное сопротивление резисторов на входе регулятора скорости будет

Определим величину сопротивления в цепи обратной связи по скорости (в цепи тахогенератора) исходя из того, что с другой стороны

где К_дел – коэффициент передачи делителя в цепи тахогенератора , который определяется из соотношения

(3.15)

Принимая R5=R6=R3=R4, находим

Сопротивление делителя выбирается из условия протекания по цепи якоря тахогенератора максимально допустимого тока I_{тг.макс}=0,1А при U_нтг,В. ( см.2.5)

(3.16)

Сопротивление может быть также определено

Решая систему, составленную из уравнений (3.15) и (3.16)

относительно неизвестных сопротивлений резисторов R13,R14,найдем величины сопротивлений R13 и R14.

Емкость конденсаторов фильтров в канале управления и в цепи обратной связи по угловой скорости составит

Для снижения перерегулирования до σ= 8% на вход системы включают фильтр с передаточной функцией

,

где постоянная времени Т_ф=4Т_μс.

Задаваясь, например емкостью С1=1 мкФ, например величину сопротивления резистора R2

При выборе величин сопротивления резисторов и емкостей конденсаторов схем их необходимо приводить к стандартному ряду номиналов.