регулятора U , сформований у відповідності з обраним законом управління, посилюється блоком УМ і прикладається до котушки електромагніта. Зміна струму в котушці ЕМ і, отже, тягового підсилювача, призводить до переміщення якоря ЕМ в напрямку, відповідному зменшенням величини D x . Таким чином, забезпечується стабілізація положення якоря ЕМ щодо заданого положення V.
В
Конструкція електромагнітного виконавчого механізму показана на рис.5.2, де I - циліндричний магнітопровід; 2 - котушка, 3 - якір; 4 - нерухоме підставу; 5 - підвішувався тіло.
Повна система рівнянь, що описують динаміку електромагнітного виконавчого механізму, наступна [6]:
(5.1)
де прийняті позначення:
В
m -сумарна маса підвішується вантажу, кг; - зовнішнє зусилля, прикладене до підвішувався тілу, H ; S - сумарна площа повітряного зазору між якорем і магнітопроводом ЕМ ,; w - число витків в котушці ЕМ; - середня довжина силової лінії в < i> ЕМ ,; R - активний опір котушки ЕМ ; Ом; x = V + D x .
Система (5.1) може бути перетворена до одного скалярному рівнянню стандартного виду
(5.2)
Рівняння (5.2) описує динамічні властивості електромагнітного виконавчого механізму при будь-яких значеннях x (t) і i (t) і використовуються при синтезі систем, що забезпечують стабілізацію положення якоря < i> ЕМ при досить великих відхиленнях D x і підвішується вантажу.
У деяких випадках при розрахунку систем стабілізації такого виду може бути використана простіша математична модель електромагнітного виконавчого механізму. Зокрема, припускаючи, що в процесі роботи повітряний зазор ЕМ змінюється мало в порівнянні з його середньою величиною, можна вважати
D x < (5.3)
Крім того, за умовами роботи ЕП справедливо
(5.4)
де
- постійна складова зусилля навантаження.
Математична модель електромагнітного виконавчого механізму з урахуванням (5.3) і (5.4) буде мати вигляд
(5.5), де
В
Так само, як і (5.2), це рівняння нелінійно і містить нестаціонарні параметри. Основною відмінністю цього рівняння є те, що. p> Ще більш просту математичну модель має електромагнітний виконавчий механізм, котушка якого підключена до виходу керованого джерела струму, тобто для випадку, коли в якості УМ використовується підсилювач з струмового зворотним зв'язком. При цьому замість другого рівняння системи (5.1) маємо співвідношення
(5.6)
де a - коефіцієнт передачі УМ з струмового зворотним зв'язком.
З урахуванням пропозицій (5.3) і (5.4) рівняння динаміки ЕМ може...
