Структурная идентификация исследуемого объекта, страница 2

Выбранным методом структурной идентификации исследуемого объекта является классический метод. Суть метода заключается в получении уравнений на основе применения физических законов, описывающих поведение или состояния объекта. Данный метод требует детального знакомства с физической сущностью явления. Отсутствие единого формального аппарата для получения уравнений существенно затрудняет использование данного метода при анализе сложных систем.

2.2 Получение уравнений модели исследуемого объекта

2.2.1 Расчет параметров объекта регулирования

Таблица 2.1 – Двигатель П171-5К

PH, кВт	UH, В	IH, A	IBH, A	nH, об/мин	Imax, A	2p	Rя, Ом	Rком, Ом	Rдоп, Ом	Rвоз, Ом	GD2, кг∙м2	U, В
630	660	1025	36,54	500	2050	6	0,01165	0,00768	0,00202	6,02	1095	220

Таблица 2.2 – Тиристор АТР-1600/660У4

UdH, В	IdH, A
660	1600

Таблица 2.3 – Трансформатор ТНП-1600/10

u2Ф, В	uК, %	ΔРМТ, Вт	uH, В
329	8	17800	10

Таблица 2.4 – Ограничивающий реактор ФРОС-800У4

ΔРОР, Вт	LОР, мГн	IОР, A
1500	0,5	1600

Таблица 2.5 – Тахогенератор ТМГ-30

n, об/мин	100	150	750
u, В	12	19	87

Активное сопротивление якорной цепи двигателя:

,

где β_Т = 1,24 – коэффициент, учитывающий изменение сопротивление.

Ом.

Активное сопротивление трансформатора:

Активное сопротивление ограничивающего реактора:

Максимальное ЭДС тиристорного преобразователя для трехфазной мостовой схемы:

Е_do = 2,34 · U_2ф = 2,34 · 329 = 769,86 В.

Эквивалентное сопротивление трансформатора, вызванное реакцией рассеяния:

Сопротивление шин R_шн можно принять:

R_шн = 0,1 · R_a = 0,1 · 0,026474 = 0,0026474 Ом.

Активное сопротивление главной силовой цепи в системе ТП-Д:

R_э = R_а+ R_т+ R_ор+ R_экв+ R_шн ,

R_э = 0,026474 + 0,006953 + 0,000586 + 0,0192465 + 0,0026474 = 0,0559069 Ом.

Индуктивность якорной цепи двигателя:

,

где α = 0,25 – с компенсационной обмоткой,

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке:

Индуктивность рассеяния трансформатора:

Индуктивность главной силовой цепи в системе ТП-Д:

L_э = L_а + L_T + L_ор = 0,003 + 0,00009 + 0,0005 = 0,00359 Гн.

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи двигателя и главной силовой цепи:

 

Номинальная ЭДС двигателя:

Е_н = U_н - I_нR_а - ΔU_щ,

где ΔU_щ = 2 В – падение напряжения под щетками,

Е_н = 660 – 1600 · 0,026474 - 2 = 615,64 В.

Конструктивный коэффициент двигателя:

.

Электромеханическая постоянная времени двигателя:

Коэффициент усиления тиристорного преобразователя:

.

Передаточный коэффициент тахогенератора:

.

Передаточный коэффициент шунта для измерения тока в силовой цепи:

,

где U_ш = 75 мВ – падение напряжения в шунте при номинальном токе,

.

Коэффициент делителей напряжения (при использовании обратных связей по напряжению и скорости соответственно равны)

где 20 – напряжение (В) управления, используемое в серии регуляторов УБСР-А,

Некомпенсируемая постоянная времени или постоянная времени тиристорного преобразователя принимается Т_µ = 0,01 с.

2.2.2 Расчёт параметров ПИ-регулятора тока

Задаёмся конденсатором С_ОСТ в ПИ-регуляторе:

С_ОСТ = 2 мкФ.

Сопротивление R_ОСТ в цепи обратной связи регулятора:

Передаточный коэффициент шунта:

,

где U_ш = 75 мВ – падение напряжения в шунте при номинальном токе,

.

Коэффициент усиления усилителя в цепи обратной связи по току:

где = 20 В – напряжение управления, используемое в серии регуляторов УБСР-А.

Принимаем коэффициент усиления усилителя