2.2.2. Моделирование системы и анализ полученных результатов

ПРИМЕР 2.2а (  ). Провести моделирование нескорректированного замкнутого контура скорости с двигателем типа 2ПБ132МУХЛ4. Оценить качество переходных процессов. Определить установившиеся ошибки относительно задающего воздействия и момента сопротивления. Значения параметров принимаем по примерам 1.1а, 1.2а, 1.3а: В; = 11; ; R = 0,9 Ом; i = 69; η =0,92; ; ; ; ; Н·м.

Решение. Проведем моделирование замкнутого по скорости электропривода в соответствии со схемой, показанной на рисунке 2.1.

ССДМ ЭП в среде MatLab представлена на рис. 2.15. В блоке Step вводится значение = 10 В.

Рис. 2.15. ССДМ нескорректированного контура скорости

На рис. 2.16 представлена зависимость угловой скорости от времени нескорректированного контура скорости. Наброс момента производился через 1 с после пуска системы «преобразователь – двигатель».

Из графика видно, что установившееся значение скорости двигателя без нагрузки составляет рад/с. За счет влияния угловая скорость уменьшилась примерно на 1 рад/c.

, рад/с

t, c

Рис. 2.16. Зависимость угловой скорости от времени нескорректированного контура скорости

_{График характеризует колебательную систему с числом колебаний N = 1 и перерегулированием около 9 %. Время протекания переходного процесса составляет 0,3 с. Наличие колебаний обусловлено комплексно-сопряженными корнями характеристического уравнения замкнутой системы.}

_{На рисунке 2.15 в блоках Display показаны установившиеся ошибки по задающему воздействию (Display) и по моменту сопротивления (Display 1), которые составили соответственно}

Таким образом, суммарная установившаяся ошибка электропривода с двигателем типа 2ПБ132МУХЛ4

Результаты моделирования подтверждают правильность расчетов, проведенных в примере 2.1а.

ПРИМЕР 2.2б (  ). Провести моделирование нескорректированного контура скорости с двигателем типа 2ПБ90МУХЛ4. Оценить качество переходных процессов. Определить установившиеся ошибки относительно задающего воздействия и момента сопротивления. Значения параметров принимаем по примерам 1.1а, 1.2а, 1.3а: В; = 22; ; ; R = 19 Ом; i = 882; η =0,8; ; ; ; ; ; Н·м.

Решение. Суммарная индуктивность якорной цепи с учетом индуктивности сглаживающего дросселя

Гн.

Тогда электромагнитная постоянная времени

ССДМ ЭП в среде MatLab представлена на рис. 2.17. В блоке Step вводится значение = 10 В.

Рис. 2.17. ССДМ нескорректированного

контура скорости

На рис. 2.18 показана зависимость угловой скорости вращения от времени нескорректированного контура скорости. Наброс момента статической нагрузки производился также через 1 с после пуска системы «преобразователь – двигатель».

, рад/с

t, c

Рис. 2.18. Зависимость угловой скорости от времени нескорректированного контура скорости

_{Как видно из графика, переходный процесс является колебательным с числом колебаний N = 2 и перерегулированием около 40 %. Время протекания переходного процесса составляет 0,7 с.}

Установившееся значение скорости двигателя без нагрузки составляет рад/с. Наброс нагрузки обусловливает некоторое уменьшение установившегося значения скорости вращения.

_{Установившиеся ошибки относительно задающего воздействия и момента сопротивления при моделировании нескорректированного контура скорости составили соответственно}

Таким образом, суммарная установившаяся ошибка электропривода с двигателем типа 2ПБ90МУХЛ4

Результаты моделирования подтверждают правильность расчетов, проведенных в примере 2.1б.

Очевидно, что процессы в замкнутом контуре скорости необходимо оптимизировать за счет применения ПИД-регулятора, обеспечивающего увеличение точности благодаря интегральной составляющей и уменьшение колебаний благодаря дифференциальной составляющей.