СХЕМА І КОЕФІЦІЄНТ ПОСИЛЕННЯ САР
2.1 Складання структурної схеми САР
Структурна схема складається на підставі аналізу принципової схеми САР рис.2.1.
Малюнок 2.1 - Структурна схема САР
САР складається з динамічних ланок:
) елемент порівняння (ЕС) - виробляє порівняння заданої напруги (UЗ) і напруги фактичного з тахогенератора (Uф) він реалізується у вигляді системного вирішення, що здійснює віднімання двох напруг за формулою:
? U=Uз-Uф, (2.1)
) Пасивне интегрирующее (ПІ) - плавно подає напругу на елемент електронного підсилювача (ЕУ) (вхідна величина? U, вихідна величина Uпі). Перешкоджає сильним скачок напруги згладжуючи їх.
) електронний підсилювач (ЕУ) - підсилює сигнал до необхідного значення (вхідна величина UПІ, вихідна Uеу);
) обмотка збудження (ОВ) - забезпечує необхідне збудження генератора (вхідна величина Uеу ,, вихідна Ф);
) якір генератора (Г) - виробляє регулюючий вплив (вхідна величина Ф, вихідна Uг);
) двигун (Д) - обертає робочий механізм (вхідна величина Uг, вихідна n);
) тахогенератор (ТГ) - вимірює фактичне значення регульованої величини (вхідне значення n, вихідна Uф)
2.2 Визначення коефіцієнта посилення САР
Величина необхідного коефіцієнта посилення системи визначається за формулою:
К=np/nз - 1, (2.2)
де nз - статистична помилка замкнутої системи; nр - статистична помилка розімкнутої системи при додатку до неї обурює впливу.
Підставимо чисельні значення, отримаємо:
К=11/1,3-1=7,46.
2.3 Визначення передатного коефіцієнта динамічної ланки
Коефіцієнт передачі електронного підсилювача перебувати
K еу=K/(k ів k г k інз k тг k д). (2.3)
Підставимо значення і обчислимо
K еу=7,46/(1? 0,39? 2,2? 0,05? 1,5)=115,95.
3. Передавальної функції ДИНАМІЧНИХ ЛАНОК
3.1 Електронний підсилювач
Вважаючи електронний підсилювач безінерційним ланкою, отримаємо:
Uеу=КеуUвх,
де Uвх - напруга на вході електронного підсилювача (DU в розглянутій схемі); Uеу - напруга на виході підсилювача; kеу - коефіцієнт передачі електронного підсилювача. Передавальна функція ланки для електронного підсилювача буде мати вигляд:
Wеу (р)=КЕУ;
Wеу (р)=115,95.
3.2 Генератор постійного струму незалежного збудження
Розглянемо генератор у вигляді декількох динамічний ланок. У результаті твори передавальних функцій окремих динамічних ланок отримаємо передавальну функцію для генератора.
Перша ланка - обмотка збудження. Запишемо другий закон Кірхгофа для ланцюзі обмотки збудження:
, (3.3)
де LB - індуктивність обмотки збудження; IВ - струм збудження (вихідна величина); RВ - активний опір обмотки збудження; UЕУ - напруга на обмотці збудження (вихідна величина).
Розділимо рівняння на твір RB IB, внаслідок одержимо:
. (3.4)
Виконаємо перетворення і перейдемо до операторної формі отримаємо:
, (3.5)
де р - оператор Лапласа.
Помножимо обидві частини на IВ і перетворимо рівняння до стандартного вигляду:
. (3.6)
де Tов - постійна часу ланцюга збудження генератора постійного струму, Tов=(Lв/Rв); kов - коефіцієнт передачі обмотки збудження генератора, kов=(1/Rв).
Передавальна функція обмотки збудження, як аперіодичної ланки першого порядку, має вигляд:
; (3.7)
.
Якір генератора - безінерційною ланка.
Даний варіант передавальної функції відповідає вихідним даним на курсовий проект, коли постійна часу Tг для ланцюга якоря дорівнює нулю. На підставі відомої характеристики генератора незалежного збудження можна визначити коефіцієнт передачі для ланцюга якоря.
На підставі методу графічної лінеаризації маємо лінеаризоване рівняння:
, (3.8)
де Uг - напруга на затискачах якоря генератора (вихідна величина); ?- Кут нахилу дотичної до характеристики генератора в робочій точці; kг - коефіцієнт передачі якоря генератора.
Насправді на якір генератора з боку статора впливає магнітний потік Ф. В рамках курсового проекту будемо вважати, що струм збудження Iв і магнітний потік Ф, в робочій області, зв'язані лінійною залежністю і їх коефіцієнт пропорційності врахований у kг
Передавальна функція якоря генератора як безіне...
