Основні теоретичні відомості
1. В якості об'єкта дослідження прийнята статична система автоматичного регулювання (САР) швидкості двигуна постійного струму, принципова і структурні схеми якій показані на рис. 5.1.
Кутову
швидкість
двигуна Д задають потенціометром
R
(напруга
).
В якості датчика швидкості використаний
тахогенератор ТГ, вихідна напруга якого
від-німають з напруги завдання. Напруга
помилки регулювання
подають на вхід електронного підсилювача
У. До виходу підсилювача підключена
обмотка управління
ОУ
електромашинного підсилювача ЕМУ, який
виконує функцію силового перетворювача.
На
структурній схемі (рис. 5.1, б) підсилювач
У і тахогенератор ТГ представлені
безінерційні ланками з коефіцієнтами
передачі
і
,
електромашинний підсилювач і двигун -
інерційними ланками другого порядку з
коефіцієнтами передачі
і
.
На структурній схемі враховано вплив
основного збурюючої дії - момент
статичного навантаження
.
Рис.5.1, а
Рис.5.1, б
Оскільки САР містить тільки позиційні ланки, вона є статичною.
2. Характеристичне рівняння розімкненої системи:
,
де,
На підставі структурної схеми виведемо рівняння динаміки замкнутої системи
де
-
загальний коефіцієнт передачі розімкнутої
системи,
,
,
.
Після
закінчення перехідного процесу
рівняння статики приймає вид
.
Статична помилка системи
,
де
-
напруга на вході підсилювача У в статиці.
Методичні вказівки
1. Схему набору моделі САР складають методом структурного моделювання, при якому модель формують за динамічними ланкам і зв'язкам, заданим структурною схемою досліджуваної системи (див. рис. 5.1, б).
2.
Критичний коефіцієнт передачі розімкнутої
системи визначають по алгебраїчному
критерію стійкості Гурвіца, який дозволяє
судити про стійкість САР за коефіцієнтами
характеристичного рівняння замкнутої
системи
або
;
де
.
Для
системи четвертого порядку умовою
стійкості буде позитивність всіх
коефіцієнтів характеристичного рівняння
та виконання нерівності
.
Отже
коефіціент
,
.
4.
Показники якості САР визначають за її
перехідною характеристикою
від
Час
регулювання
- мінімальний час, після якого відхилення
від сталого значення
стають менше деякого заданного числа
.
Величину
звичайно приймають рівною (0,03…0,05)
.
Перерегулювання
- максимальне відхилення перехідної
характеристики від
,%:
,
де
-
значення першого максимуму.
Логарифмічний декремент загасання
де
,
-
суміжні перерегулювання одного знаку.
Зміст звіту
1. Структурні схеми САР та її моделі.
2. Розрахунок критичного коефіцієнту передачі розімкнутої системи за критерієм Гурвіца.
4.
Графік зміни реальних змінних
.
6.
Розрахунок показників якості процесу
регулювання і результати оцінки впливу
коефіцієнта
на динамічні властивості і точність
САР швидкості.
Модель
Лабораторна робота № 6
КОРЕКЦІЯ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ЗА
ДОПОМОГОЮ ПОСЛІДОВНИХ КОРЕГУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ
Мета роботи - синтезувати послідовний коригуючий пристрій за допомогою логарифмічних амплітудних частотних характеристик (ЛАЧХ) розімкнутої системи і експериментально, дослідити вплив послідовного коректуючого пристрою на показники якості досліджуваної системи управління.