Расчёт статических механических характеристик и рабочих скоростей (частот)

Так как , то

Определим частоты для всех двух скоростей:

,

,

На рисунке 6 представлены статические механические характеристки:

Рисунок 6 - Статические механические характеристки.

Моделирование

На рисунке 7 представлена схема системы управления ПЧ-АД в пакете MatLab:

Рисунок 7 – Схема системы управления ПЧ-АД в пакете MatLab.

Схема системы управления состоит из следующих элементов:

1. Задающее устройство представлено блоком – From WorkSpace. Его значения представлены массивом simin на рисунке 5:

Рисунок 5 - Значения массива simin.

2. Задатчик интенсивности – формирует сигнал задания на скорость. Представлен элементами: Gain10, Saturation2, Gain7(1/t_р), Integrator3. На выходе получим тахограмму работы механизма с заданным временем разгона и торможения.

3. ПИД-регулятор - используется для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса. Представлен элементами: Gain15 (T_диф), Derivative2, Saturation6, Gain14 (K_рс), Saturation7, Transfer Fcn2 (T_рс), Trancfer Fcn4 (K_пч, ), Transfer Fcn1 ( ,T_э).

4. Модель двигателя. Представлена элементом Transfer Fcn1 ( ,T_э), Gain5 (1/J), Integrator2, Sturation3 (M_c), Gain12.

На рисунке 8 изображены переходные процессы: момент и скорость:

Рисунок 8 – Переходные процессы: момент и скорость.

Рассмотрим динамические показатели качества регулирования. К ним относятся быстродействие и перерегулирование, которые нормируются для случая воздействия на систему регулирования возмущающего воздействия .

На рисунке 9 изображены динамические показатели качества регулирования момента.

Рисунке 9 – Динамические показатели качества регулирования момента.

Быстродействие определяет быстроту реакции электропривода на изменение воздействия. К показателям быстродействия относятся:

1. Время переходного процесса:

2. Установившаяся скорость:

3. Максимальная скорость:

4. При , допустимое отклонение скорости:

На рисунке 10 изображены динамические показатели качества регулирования скорости.

Рисунке 9 – Динамические показатели качества регулирования скорости.

1) Время переходного процесса:

2. Установившийся момент:

3. Максимальный момент:

4. При , допустимое отклонение скорости:

Заключение

В представленном курсовом проекте была спроектирована автоматизированная система управления механизма поворота. Целью работы было получение начальных навыков проектирования автоматизированных систем управления электроприводов. В ходе работы была разработана функциональная и принципиальная схема замкнутой системы управления ПЧ-АД, расчет и выбор элементов схемы, произведено параметрирование выбранного ПЧ, выбор и расчет параметров регулятора скорости и статических механических характеристик, в пакете MatLab расчитаны динамические режимы работы ЭП.