Оптимизация контура скорости и расчет решающих цепей

 

Рисунок 7 - Структурная схема контура скорости

 

На рисунке 7 представлена схема контура скорости. Её составляющие:

- РС - регулятор скорости;

- ЗКТ - замкнутый контур тока;

- ЭМ - электромеханическая часть;

- ДС - датчик скорости.

По заданию контур скорости может  быть астатическим с ПИ-регулятором, то есть двукратно интегрирующий или статический с П-регулятором. Для астатического контура настройку необходимо делать на симметричный оптимум (СО). Передаточная функция разомкнутого контура скорости при настройке на СО:

 

Передаточная функция регулятора скорости:

            

где  - коэффициент регулятора скорости. 

Передаточная функция замкнутого контура скорости:

                                                           

Переходный процесс, который будет иметь место при такой передаточной функции замкнутого контура скорости, нежелателен, поскольку имеет место большое перерегулирование (43.4%). Чтобы его уменьшить, необходимо на входе поставить фильтр, позволяющий избавиться от излишней форсировки :

                                                                  

Передаточная функция оптимизированного на СО замкнутого контура скорости с фильтром на входе:

           

где с - эквивалентная постоянная времени контура скорости, настроенного на СО.

Произведем расчет решающих цепей контура скорости. Схема контура скорости с ПИ-регулятором представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Схема контура скорости с ПИ-регулятором.

1.Скорость холостого хода двигателя:

                                   

2.Коэффициент передачи датчика скорости:

                                           

3.Коэффициент усиления регулятора скорости найдем по формуле:

4.Примем ёмкость в цепи обратной связи регулятора скорости 

мкФ.

5.Сопротивление резистора в цепи обратной связи регулятора скорости:

.                                                      

6.Сопротивление в цепи датчика скорости:

                                               

7. Сопротивление задания на скорость рассчитаем из условия установившегося режима:

,                                                                 

где - максимальное напряжение задания на скорость;

- максимальное выходное напряжение датчика скорости.

Принимая В, получаем:

                                     

8.Ёмкость фильтра на входе:

                                             

9.Коэффициент делителя:

.                                                         

10.Величину сопротивления R₄ принимаем равной 1 кОм

Тогда величину сопротивления R₃ находим как:

                              

11.Напряжение стабилизации стабилитронов:

В,                                                   

где В - максимальное напряжение на выходе регулятора скорости;

В - падение напряжения на стабилитроне.

В данной курсовой работы суммарное сопротивление задатчика скорости принято равным кОм. Так как В, а напряжение питания В, то необходимо добавить подстроечный резистор Ом на котором будет падение напряжения в 5 В.

Для статического контура скорости настройку необходимо делать на модульный оптимум. Передаточная функция разомкнутого контура скорости при настройке на МО:

Передаточная функция регулятора скорости:

        

где  - коэффициент регулятора скорости. 

Передаточная функция замкнутого контура скорости:

Схема контура скорости с П-регулятором представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 - Схема контура скорости с П-регулятором

Расчет решающих цепей для П-регулятора:

1.Коэффициент регулятора скорости:

    ;                                      

2.Коэффициент датчика скорости:

    ;                                                                             

3.Скорость идеального холостого хода:

    ;                                                                      

4.Резистор в цепи обратной связи РС принимаем:

    ;                                                                                                      

5.Резистор датчика скорости:

    ;                                                                              

6.Резистор задания на скорость находим из условия :

    ;

    ;                                                                      

7.Коэффициент делителя напряжений:

    ;                                                                             

8.Коэффициент тахогенератора:

    ;                                                               

9.Резисторы делителя напряжения на выходе тахогенератора:

    ;                                                                                                   ;                                                    

10.Напряжение стабилизации стабилитронов в цепи обратной связи РС:

    ;                                                                                    

                                                                        

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: