випрямляча (ФЧВ);
- - Передавальна функція попереднього підсилювача (ПУ);
- - Передавальна функція електромашинного підсилювача (ЕМУ);
- - Передавальна функція двигуна постійного струму;
- - Передавальна функція редуктора. p> Вимірювальне пристрій призначений для вимірювання (Порівняння) вхідних сигналів і і видачі сигналу неузгодженості, обробленого відповідним чином.
фазочувствительного випрямляч призначається для випрямлення змінної напруги.
Попередній підсилювач забезпечує задану точність САУ. Він являє собою каскадний підсилювач з фіксованим коефіцієнтом підсилення.
Електромашинний підсилювач регулює напругу живлення двигуна і являє собою генератор постійного струму з декількома обмотками збудження з фіксованою частотою обертання ротора від приводного двигуна.
1.2 Розрахунок коефіцієнта посилення САУ і визначення коефіцієнта передачі попереднього підсилювача
Визначимо загальний коефіцієнт посилення системи:
, (1.1)
де - максимальне значення швидкості задає впливу;
- складова помилки по швидкості.
З іншого боку:
. (1.2)
Приймаючи, можна обчислити:
. (1.3)
1.3 Аналіз стійкості
Згідно з отриманими даними, структурну схему електроприводу буде мати вигляд (див. рис. 1.2).
В
Малюнок 1.2 - Структурна схема вихідної САУ
Проаналізуємо стійкість САУ, використовуючи критерій Рауса-Гурвіца, суть та основні положення якого описані в джерелі [2]. Для аналізу за цим критерієм необхідно отримати характеристичний поліном. Для отримання характеристичного полінома знайдемо передавальну функцію системи:
, (1.4)
де - передавальна функція розімкнутої САУ.
Підставляючи дані, отримаємо:
.
Так як один з коренів знаменника нульовий, то система перебуває на межі стійкості.
Тепер отримаємо вираз для замкнутої САУ з одиничною негативним зворотним зв'язком:
, (1.5)
де - передавальна функція замкнутої САУ;
- передавальна функція зворотного зв'язку. У даному випадку.
Підставивши у формулу (1.5) розраховані раніше числові значення, отримаємо:
.
Отримали характеристичний поліном 4-го порядка.
Для визначення стійкості системи запишемо визначник Гурвіца:
, (1.6)
де - коефіцієнти знаменника відповідно.
Підставляючи числа, отримаємо:
.
Для стійкості системи необхідно, щоб,,,, ,. Перевіряємо:
.
.
.
.
Так як, то система нестійка, а це означає, що необхідно проектувати коригувальні пристрою.
2. ДИНАМІЧНИЙ СИНТЕЗ САУ ПО ЗАДАНИМ ВИМОГАМ ДО ЯКОСТІ ЇЇ РОБОТИ
В
2.1 Визначення бажаної передавальної функції
У відповідності з варіантом завдання приймаємо бажану ЛАЧХ типу. Її передавальна функція матиме вигляд:
, (2.1)
де - передавальна функція бажаної системи;
- коефіцієнт посилення системи;
,, - постійні часу САУ.
Визначимо частоту зрізу, виходячи з її зв'язку зі часом регулювання:
, (2.2)
де 7 - відповідає запасу стійкості по фазі, 9 -;
- частота зрізу бажаної ЛАЧХ.
Запас стійкості по фазі визначимо, виходячи з перерегулювання:
. (2.3)
Підставляючи сюди (по умовою), отримуємо, що.
Потрібний коефіцієнт у формулі (2.2) визначимо методом інтерполяції:
;; ;; p>;.
У відповідності із завданням. Підставляючи отримані значення у формулу (2.2), отримуємо:
.
Для обчислення постійних часу,,, обчислимо сполучають частоти,, , Виходячи зі співвідношення:
, (2.4)
де - нахил другий асимптоти ЛАЧХ. У відповідності із завданням приймаємо;
- коефіцієнт, що визначається зі співвідношення:
, (2.5)
де - запас стійкості по фазі, виражений в радіанах.
Рахуємо:
,.
Звідки:
,
.
Для ЛАЧХ типу справедливо наступне співвідношення:
, (2.6)
де - загальний коефіцієнт посилення системи.
Підставляємо:
.
Постійні часу можна визначити з співвідношення:
. (2.7)
Чисельно:
,,.
Згідно з формулою (2.1) записуємо передавальну функцію бажаної розімкненої системи:
.
Для побудови ЛАЧХ необхідно обчислити логарифми сполучальних частот:
,,
,.
ЛАЧХ бажаної системи представлена ​​на рис. 2.1. br/>В
Малюнок 2.1 - Логарифмічна амплітудно-частотна характеристика бажан...
