Вопрос 18

Обоснуйте необходимость оптимизации процессов регулирования для наладки систем. Объясните целесообразность компенсации постоянных времени объекта регулирования на примере структурной схемы двухконтурной системы подчиненного регулирования. Охарактеризуйте некомпенсируемые постоянные времени, быстродействие и помехоустойчивость контуров

Ответ 18

Двухконтурная система регулирования скорости ЭП постоянного тока состоит из контура тока (внутренний) и контура скорости (внешний). РС и РТ - регуляторы. Uз Ттп Тя, Тм 

 РС  РТ  ТП  ДПТ

 -Uосс  -Uост Тдт  

  ДТ   Тдс 

 ДС 

Оптимизация (выбор оптимального варианта) каждого контура заключается в выборе передаточной функции и параметров регулятора для реализации желаемого управления. Передаточная функция регулятора выбирается с таким расчетом, чтобы получить оптимальный П.П. Эту операцию называют оптимизацией системы. Передаточная функция регулятора выбирается в зависимости от требований к жесткости механических характеристик

В системах подчиненного регулирования используется понятие «компенсация постоянных времени» объекта регулирования. Это соответствует выбору передаточной функции регулятора. В системах ЭП есть звенья как с большими, так и с малыми постоянными времени.

К большим постоянным времени относятся электромагнитная постоянная времени Тя, с, и электромеханическая постоянная времени Тм, с.

К малым постоянным времени относятся: постоянная времени ТП - Ттп, с; постоянная времени датчика скорости Тдс, с; постоянная времени датчика тока Тдт, с.

Компенсировать все постоянные времени для повышения быстродействия системы ЭП нереально и нецелесообразно, т.к. система в таком случае стала бы незащищенной от помех, поэтому компенсируют только большие постоянные времени. Малые постоянные времени оставляют некомпенсированными и могут быть заменены эквивалентной величиной, которая называется малой некомпенсируемой постоянной времени Т, с, и вычисляется по формуле Ямпольского



Тμ = ½ (Ттп + Тдс + Тдт +  ( Ттп + Тдс + Тдт ) ^ + ( Тдс + Тдт ) ^ )

Обычно принимают Тдс = Тдт = 0,005с

Эта величина определяет быстродействие и помехоустойчивость контура. Чем меньше Т, тем больше быстродействие контура и меньше его помехоустойчивость. Следовательно передаточная функция регулятора должна содержать инерционное звено с Т. Передаточная функция регулятора выбирается с таким расчетом, чтобы получить достаточно быстро протекающий переходной процесс с малым перерегулированием, т.е. оптимальный ПП.

Вопрос 19

Перечислите режимы работы электропривода, при которых возникают переходные процессы. Дайте определения и оптимальные параметры переходного процесса. Начертите график переходного процесса с указанием перерегулирования, быстродействия, колебательности. Охарактеризуйте качество системы электропривода