Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Структурная схема РЭП и синтез контуров регулирования.






    Изобразим структурную схему двухконтурной системы подчинённого регулирования рис.3.

    РТ
     
    e AAAACgEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAEQUAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAAAc BgAAAAA= " filled="f" stroked="f">
    Рис.3. Структурная схема двухконтурной системы подчинённого регулирования

     

    Синтез проводиться по составленной структурной схеме. На первой стадии стуктурного синтеза ставиться цель:

    Получить для регуляторов передаточные функции в общем виде.

    Задача решается последовательно по контурам, начиная с последовательного выбора.

    Структурная схема контура тока имеет следующий вид рис.4.

    Рис.4. Структурная схема контура тока.
    Кп

     

    Здесь предполагается что внутренняя обратная связь по ЭДС, компенсирована полностью. Контур стал автономным, а процессы зависят от параметров объекта от вида и параметров передаточной функции регулятора тока и от .

    Далее ставиться цель получить в общем виде передаточную функцию регулятора . Запишем передаточную функцию объекта контура тока.

    Задаёмся желаемой передаточной функцией типа «1» . Определяем искомую передаточную функцию регулятора тока. .

    Рис.5. ЛАЧХ в качественном виде.
    -20
    -20
    L

    В передаточной функции разомкнутой системы введено понятие – постоянная времени. Числовое значение ограничивается дискретностью управления, должна удовлетворять условию Приведём передаточную функцию регулятора тока к одному из видов удобного для дальнейших расчётов.

    Здесь введено понятие коэффициент усиления регулятора тока.

    Искомая передаточная функция принимает вид:

    Структурную схему для синтеза контура скорости можно представить с помощью исходной структурной схемы и синтезированного контура тока. Изобразим структурную схему контура скорости на рис.6.

    Рис.6. Структурная схема контура скорости

    Запишем основные передаточные функции:

    Здесь введено понятие постоянной интегрирования объекта

    Задаемся желаемой передаточной ф-ей разомкнутой системы типа «2-1-2»

    При этом должны выполнятся условия:


    Передаточная функция регулятора скорости:

     
     
     
    Рис.7. ЛАЧХ контура скорости
    L

    Из приведенного рис.7. можно заметить, что в диапазоне частот до за счет пропорциональной составляющей регулятора скорости, ЛАЧХ разомкнутой системы поднимается вверх по отношению к ЛАЧХ объекта (L0) вверх на величину .Частота среза становится больше . Это свидетельствует о том что возрастает быстродействие замкнутой системы по сравнению с объектом.

    В диапазоне до более ярко проявляется интегральная составляющая регулятора скорости. ЛАЧХ регулятора проходит под наклоном -20 дб/дек в ЛАЧХ разомкнутой системы появляется наклон -40 дб/дек. Система становится астатической, но для процессов в малом появляется принужденная составляющая повышающая перерегулирование по скорости в замкнутой системе.

    Процессы в РЭП описываются дифференциальным уравнением третьего порядка. Из таблицы стандартных настроек принимаем биноминальную настройку и выписываем числовые значения коэффициентов нормированного дифференциального уравнения:

    А1=3, А2=3.

    По этим коэффициентам находим соотношения между основными постоянными времени:

     

    Находим числовые значения постоянных времени:

    .

     

    Находим числовые значения коэффициентов усиления регулятора тока:

    Находим числовые значения коэффициентов усиления регулятора скорости:

     

     

    5. Расчёт и анализ переходных процессов в РЭП.

    Вначале приведем исследования переходных процессов для различных случаев в математической модели. При моделировании исследуем переходные процессы «в большом» и «в малом»

    – Терминология «в малом» подразумевает процессы при малых отклонениях переменных или процессы, когда отсутствует ограничение переменных – это такие процессы, при которых все элементы системы работают в усилительном режиме, т. е. регуляторы не заходят в насыщение.

    Рассмотрим процессы «в малом» регулятор скорости типа «ПИ». Передаточная функция в замкнутой системе имеет вид.

    Процесс имеет свободную и принуждённую составляющую

    Свободная составляющая формируется характеристическим уравнением замкнутой системы

    Соотношение между составляющими

    Таким образом принуждённая составляющая определяется первоначальной настройкой, так как в периодической функции замкнутой системы имеет форсирующее звено , то при переходном процессе появляется принуждённая составляющая . Общее решение системы имеет вид:

    Рассмотреть данные процессы можно на математической модели.

    Сущность влияния принуждённой составляющей можно исследовать с помощью рис.8.

    Рис.8. Переходные процессы «в малом».

    Кривая с перерегулированием по скорости из за регулятора скорости типа «ПИ». На приведённом рисунке рассмотрен случай, когда для желаемого процесса принята монотонная настройка без перерегулирования (кривая и процесс для которой формируется многочленом А(Р). Взяв производную от этой функции и умножив на получим принуждённую составляющую

    Сумма характеризует результирующий переходный процесс с регулятором скорости.

    Обычно перерегулирование по скорости устраняют с помощью инерционного фильтра на входе РЭП замкнутой системы.

     


    Изменение регулятора скорости на тип «П» можно наблюдать на рис.9.

    Рис.9. Переходные процессы «в малом» с регулятором скорости типа «П».

    При замене регулятора скорости на тип «П» из рисунка видно что перерегулирование по скорости отсутствует.

    Отличие «П» и «ПИ» регулятора просматривается в установившемся режиме. Система с «ПИ» регулятором скорости является астатической, а схема с «П» регулятором – статической к внешним возмущающим воздействиям.

    Исследуем виртуальную и математическую модели вместе. Объединив эти модели в одной системе рис.10, промоделируем переходные процессы «в малом» и представим их на одном рисунке.

    Рис.10. Сравнение процессов, полученных на математической и виртуальной моделях.

    Из рис. наглядно видно, что реальные графики скорости и тока практически совпадают с идеальными. Поэтому можно с полной уверенностью утверждать не только об эквивалентности обеих моделей, но и о верности высчитанных числовых значений параметров.

    Рассмотрим процессы «в большом». Для рассмотрения процессов «в большом» воспользуемся совмещённой виртуальной и математической моделью. Регулятор скорости типа «ПИ» с фильтром.

    – Процессы «в большом» – это процессы, когда на определенных участках наблюдается ограничение переменных (насыщение регуляторов или ограничение углов регулирования α min и α max). Графики этих процессов представлен на рис.11.

    Рис.11. Кривые переходных процессов в совмещённой модели для процессов «в большом».

    Переходный процесс «в большом» характеризуется рис.12.

     
     
     
    t
     

    Рис.12. переходный процесс «в большом»

    Процесс состоит из трёх участков. определяется быстродействием контура тока. Участок – ток интенсивно нарастает, участок процесс чисто механический , участок регулятор скорости выходит из насыщения.

    Совмещение решений для математической и виртуальной модели показывает что процессы достаточно хорошо совпадают. Это даёт основание считать, что при решении задач анализа и синтеза можно не учитывать дискретность системы, а имеющиеся нелинейности представлять в линеализованном виде.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.