7 Расчет регулирующей части контура скорости

7.1 Расчет параметров математической модели контура скорости

Однократная система автоматического регулирования скорости, анализ ее свойств, методика синтеза регулятора скорости подробно рассмотрены в учебном пособии .

Рассмотрим структуру и выполним расчет параметров модели контура скорости, используя систему относительных единиц. Структурная схема контура регулирования скорости представлена на рисунке - 17. Контур регулирования тока якоря при его настройке на модульный оптимум рассматриваем как одно звено с передаточной функцией (10). Контур скорости включает в себя звено регулятора скорости (рс), звено контура тока якоря (кт), звено умножения на поток и звено механической части привода (мч). Обратная связь по скорости при рассмотрении относительных величин принимается единичной. На объект управления действует возмущающее воздействие – момент статического сопротивления, создаваемый нагрузкой на валу двигателя.

При синтезе регулятора скорости считаем, что момент статического сопротивления равен нулю (режим идеального холостого хода двигателя). При условии объект управления в контуре скорости представляется одним звеном:

Передаточная функция регулятора скорости находится по условию настройки контура на модельный оптимум:

Рисунок - 17 Структурная схема контура регулирования скорости

Получаем передаточную функцию п-регулятора. Коэффициент передачи регулятора скорости, как видно из выше приведенных уравнений, находится по формуле:

14,62

Обратная сар скорости является статической по возмущающему воздействию, поэтому в результате появления нагрузки на валу двигателя появляется статическая ошибка по скорости. Определим величину максимальной статической ошибки по скорости:

0,082

Где - максимальный по модулю статический момент на валу двигателя в относительных единицах (см.нагрузочную диаграмму двигателя).

7.2 Конструктивный расчет регулирующей части контура скорости

Принципиальная схема регулирующей части контура скорости представлена на рисунке - 18. Регулятор скорости выполнен на операционной усилителе da4. Суммирование сигнала задания на скорости и сигнала обратной связи по скорости осуществляется путем суммирования токов и . Включение в цепь обратной связи усилителя da4 сопротивления обеспечивает пропорциональный тип регулятора. Стабилитроны vd3, vd4 реализуют нелинейный элемент нэ2.

Рисунок - 18 Принципиальная схема регулирующей части контура скорости

На рисунке - 19 показана структурная схема для абсолютных величин токов и напряжений, соответствующая принципиальной схеме на рисунка - 18.

Рисунок - 19 Структурная схема регулирующей части контура скорости для абсолютных величин

От структурной схемы для абсолютных величин перейдем к структурной схеме для относительных величин (рисуноке - 20).

Рисунок - 20 Структурная схема регулирующей части контура скорости для относительных величин

Сопоставляя структурные схемы (см.рисунке - 17 и рисунке - 20), получим соотношения между параметрами математической модели регулирующей части контура скорости в относительных единицах и параметрами элементов принципиальной схемы.

Для обеспечения единичных коэффициентов передачи в каналах задания скорости и обратной связи по скорости должны выполняться условия:

1

Для обеспечения требуемого коэффициента передачи регулятора скорости должно выполняться условие:

Из записанных соотношений выразим сопротивления , и :

20 кОм

20 кОм

292,4 кОм