егулятора моменту
Для отримання найкращих динамічних властивостей, функціональний перетворювач повинен бути реалізований у силовому перетворювачі.
Структурна схема контуру моменту з регулятором представлена ​​на малюнку 6.1. Регулювання моменту виробляємо за допомогою позитивного зворотного зв'язку за швидкістю.
В
Малюнок 6.1-Контур моменту
У статиці:
Звідси виходить система рівнянь:
В
З другого рівняння системи знаходимо До РМ :
0,0289
Регулятор моменту представляється у вигляді П-регулятора.
З першого рівняння знаходимо коефіцієнт позитивного зворотного зв'язку за швидкістю:
= 1.0821
В
Розрахунок регулятора швидкості.
Для розрахунку контуру швидкості представимо контур моменту у вигляді ланки:
пЃ¶ пЂ * пЂЁ K f * K M * K ПОСС -1 пЂ© пЂ« K f * K M * U З * пЃў пЂЅ (пЃ” Е р +1) * М
K f * K M * U З * пЃў = (пЃ” Е р +1) * М
До М = K f * K M * пЃў
В
В
Малюнок 6.2-Контур струму з оптимізованим контуром швидкості
Передавальна функція регулятора швидкості має вигляд:
,
де Т пЃ = Т е -мала постійна часу;
а = 1-коефіцієнт демпфірування
Для визначення передавальної функції об'єкта компенсації необхідно записати передавальну функцію розімкнутого контуру швидкості без урахування регулятора і ланок з малими постійними часу:
,
Тоді передатна функція регулятора швидкості буде мати вигляд:
= 104
Регулятор швидкості представлений у вигляді П-регулятора.
Розрахунок регулятора натягу.
В
Малюнок 6.3-Контур натягу з оптимізованим контуром швидкості
Передавальна функція об'єкта компенсації контуру натягу має вигляд:
,
де R Б -радіус барабана.
З У -коефіцієнт пружності стрічки. Дорівнює половині жорсткості поворотної пружини. p> До ДН -коефіцієнт передачі датчика натягу
Передавальна функція регулятора натягу, налаштованого на модульний оптимум при дворазово интегрирующем контурі натягу, буде мати вигляд:
В
Регулятор натягу представлений у вигляді ПІ-регулятора.
При моделюванні системи врахуємо нелінійності регуляторів, а також залежність параметрів механічної частини від радіуса барабана, який у свою чергу залежить від кількості оборотів барабана.
Механічна частина має наступний вигляд:
В
Малюнок 6.3-Механічна частина електроприводу
У першу чергу необхідно розрахувати поточний радіус барабана. Для цього знаходимо кут повороту барабана. Залежність між радіусом і кількістю оборотів має наступний вигляд:
,
де 0,005-товщина намотуваним стрічки (хоча в реальному механізмі намотати 5-ти міліметрову металеву пластину не так просто). p> пЃЄ-кут повороту барабана.
Після визначення радіуса знаходимо момент інерції. Він складається з двох частин-приведеного моменту інерції механізму і моменту інерції рулону. Момент інерції рулону визначається як момент інерції кільця.
Далі знаходимо момент тертя. З урахуванням того, що наприкінці намотування сила тертя збільшується вдвічі, то ця залежність має наступний вигляд:
В
Далі знаходимо корисний момент. Він дорівнює добутку сили натягу на радіус барабана. p> Сила натягу в свою чергу залежить від подовження поворотної пружини. Робочий хід датчика натягу прийнятий рівним 1 метру. Тоді при провисанні більше двох метром натяг одно нулю. При провисанні рівному нулю сила натягу дорівнює добутку пружності смуги на подовження. Пружність смуги набагато більше пружності поворотної пружини, тому в цьому випадку ударний момент (що не є його робочим режимом).
При намотуванні необхідно спочатку розігнатися до зниженій швидкості. Для цього в системі введений сигнал В«Вкл.В». Моделює сигнал від датчика надходження смуги на барабан. У початковий момент він відключає регулятор натягу і подає на вхід регулятора швидкості сигнал для розгону на знижену швидкість.
Аналогічно діють сигнал В«СтопВ». Він призначений для гальмування барабана після намотування. Як було сказано вище, барабан НЕ загальмується під дією тільки моменту холостого ходу. При цьому на регулятор швидкості подається нульове задає напругу. p> Моделювання системи вироблено в пакеті Matlab. Структурна схема і графіки перехідних процесів представлені в графічній частини проекту.
В
7. Перевірка правильності розрахунку потужності і остаточний вибір двигуна
Для перевірки прави...
