о ланцюга,
R н - опір навантаження.
Рівняння ЕРС ТГ (3.20) можна записати як:
, (3.22)
3.2.2 Структурна схема ТГ
При складанні передавальної функції тахогенератора нехтуємо: індуктивністю якірного ланцюга, моментом інерції, реакцією якоря, нелінійністю статичної характеристики в зоні малій швидкості, пульсаціями напруги, зміною магнітного потоку.
За вихідну координату приймаємо напруга U вих , за вхідну - швидкість ? ,
, (3.23)
де - передавальний коефіцієнт ТГ, в У · з/рад .
Передавальна функція тахогенератора:
, (3.24)
Таким чином, ТГ просто пропорційне ланка (при даних допущених) і структурна схема буде мати вигляд:
Малюнок 6 Структурна схема тахогенератора.
3.3 Операційний усілітелье
3.3.1 Передавальна функція
Для отримання передавальної функції операційного підсилювача скористаємося схемою рис.7
Малюнок 7 Принципова схема операційного підсилювача.
Передавальна функція ОУ щодо одного входу має вигляд:
,
де Z ос (р) - операторний опір зворотного зв'язку,
Z вх (р) - операторний опір, включений на вхід підсилювача.
У даній роботі Zвх=R1, Zoc=Ro, таким чином отримуємо
, (3.26)
де К у - коефіцієнт посилення ОУ.
.3.2 Коефіцієнт посилення операційного підсилювача.
Визначимо К у виходячи із заданої статичної точності підтримки швидкості.
Коефіцієнт посилення розімкнутої системи визначається як добуток коефіцієнтів посилення всіх ланок, тобто:
, (3.27)
де К у - коефіцієнт посилення ОУ,
К ТП - коефіцієнт підсилення ТП,
К д - коефіцієнт підсилення двигуна,
К г - коефіцієнт підсилення ТГ.
З іншого боку, необхідний коефіцієнт посилення залежить від діапазону регулювання D і точності? пропонованої до системі.
, (3.28)
де з (3.12); D =15;
- просадка швидкості двигуна при номінальному навантаженні.
, (3.29)
,
.
З (3.27) знаходимо К у :
,
.
3.4 Тиристорний перетворювач
Силова частина (СЧ) перетворювача може розглядатися як безінерційні ланка. На відміну від силової частини перетворювача, СІФУ може вносити помітні фазові зрушення величини? стосовно керуючого напруги. Вони визначаються інерційністю елементів, що входять в СІФУ.
З урахуванням інерційності СІФУ передавальна функція перетворювача для лінійної ділянки його характеристики управління має вигляд:
, (3.30)
де Е d - середньо випрямлена значення ЕРС перетворювача,
К ТП - коефіцієнт підсилення перетворювача,
Т m - постійна часу, з урахуванням постійних часу операційного підсилювача і фільтра Т m =0,01 з (за вихідними даними). ??
3.5 Структурна схема АСУ
За вхідну координату приймаємо напруга U з , в якості вихідної величини вважаємо частоту обертання двигуна ? д , збурюючою дією буде момент опору двигуна М з .
Таким чином, при вище прийнятих припущеннях структурна схема АСУ буде мати вигляд (рис. 8):
Малюнок 8 Структурна схема АСУ управління швидкістю двигуна постійного струму з ТП.
4. Опис АСУ в просторі станів
4.1 Деталізована схема АСУ
Складемо деталізовану схему нашої системи. Для цього необхідно виділити всі інтегратори в окремі ланки. Відповідно до правил перетворень структурних схем виконаємо зворотну операцію над ланкою ТП (рис.8). Ланка ТП можна представити в наступному вигляді (рис.9):
Малюнок 9 Перетворена структурна схема ТП.
Таким же чином перетворюємо залишилися ланки. Післ...
