9.2 Порядок виконання роботи

1. Розрахувати коефіцієнти диференціальних рівнянь та структурної схеми за даними, які надані викладачем.

2. У пакеті MATLAB-SIMULINK набрати структурну схему моделі та виконати розрахунок перехідних процесів пуску конвеєра та зміни швиглядкості. Як приводний двигун взяти АД або ДПС з параметрами, які надані викладачем.

9.3 Зміст звіту

1. Таблиці вихідних даних, які запропоновані викладачем.

2. Розрахунки коефіцієнтів.

3. Структурну схеми досліджень.

4. Графіки динамічних режимів кутової швиглядкості та моментів - електромагнітного і статичного.

5. Висновки.

9.4 Питання для підготовки до захисту лабораторної роботи

1. Наведіть спрощену розрахункову схему моделі конвеєра з урахуванням пружності стрічки.

2. Наведіть структурну схему механічної частини конвеєра з урахуванням пружності стрічки.

3. Запишіть систему диференціальних рівнянь для механічної частини конвеєра з урахуванням пружності стрічки.

4. Наведіть вирази для розрахунку основних параметрів структурної схеми.

Лабораторна робота № 10

РОЗРАХУНОК ПЕРЕХІДНИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА МОДЕЛІ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ПЕРЕДАВАЛЬНОЇ ФУНКЦІЇ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОЇ СИСТЕМИ

МЕТА: визначення параметрів передавальної функції за даними перехідних характеристик

10.1 Теоретичні відомості

Для аналізу і синтезу систем електроприводів необхідно знати їх математичні моделі. Вибір математичної моделі залежить від цілого ряду умов, найважливішими з яких є: мета, котрій модель повинна слугувати; необхідна точність опису реального процесу; критерій адекватності моделі й об'єкта; ступінь вивченості фізичних явищ процесу. В інженерній практиці часто обмежуються представленням об'єкта у вигляді чорного ящика, для якого знаходять зв'язок між входом і виходом. Таке знаходження зв'язків за експериментальними даними називають ідентифікацією. За даними ідентифікації визначають параметри і структуру чорного ящика об'єкта.

Вигляділяють п'ять основних методів визначення моделі об'єкта на основі:

• реакції об'єкта на детермінований вхідний сигнал (одиничний стрибок або імпульс);

• частотних характеристик, отриманих у сталому режимі для синусоїдального вхідного сигналу;

• моделювання на ЕОМ при подальшому уточненні параметрів моделі;

• кореляції аналізу входу і виходу;

• підстроюваної динамічної моделі (моделі як датчика характеристик об'єкта).

Метою ідентифікації будемо вважати одержання математичного опису об’єкта у вигляді його передавальної функції на основі експериментальної перехідної характеристики.

Процес ідентифікації об'єкта складається з чотирьох основних етапів:

• планування і підготовки експерименту, проведення експерименту,

• обробка результатів експерименту, що полягає в згладжуванні отриманої перехідної характеристики,

• апроксимації її передавальної функції,

• перевірка адекватності отриманої моделі реальному об’єктові.

Переважаюча кількість об’єктів у системах електропривода мають перехідну характеристику, що відповідає аперіодичній залежності другого порядку. При цьому залежно від характеру процесу для відтворення параметрів передавальної функції використовують ті чи інші методи.

Для виконання лабораторної роботи необхідно використовувати наступні методи згідно з отриманим характером процесу:

Для аперіодичної перехідної характеристики першого порядку:

- апроксимацію елементарною аперіодичною ланкою;

- апроксимацію ланцюжком однакових аперіодичних ланок;

- метод інтервалів;

- метод Z-форм;

- апроксимацію за похибкою.

Для аперіодичної перехідної характеристики другого порядку:

- апроксимацію ланцюжком однакових аперіодичних ланок;

- метод інтервалів;

- метод Z-форм;

- апроксимацію за похибкою розбіжності;

- апроксимацію елементарною аперіодичною ланкою з запізненням;

- метод інтервалів;

- метод площ.

Для коливальної перехідної характеристики:

-апроксимацію коливальною ланкою;

- метод Z-форм;

- апроксимацію за похибкою;

- метод площ.

Методики розрахунку за вказаними методами наведено в літературі [10-19].