Расчет системы подчиненного регулирования электроприводом постоянного тока: Методические указания к выполнению курсового проекта по учебной дисциплине «Системы управления электроприводов», страница 6

Рисунок 15 – Характеристика регулятора скорости

с блоком ограничения

          Таким образом, переходный процесс при разгоне двигателя можно разбить на два этапа. На первом этапе система оказывается фактически разомкнутой по скорости, и разгон двигателя происходит при постоянном напряжении задания тока: . Структура системы электропривода для такого режима показана на рисунке 16.

Рисунок 16 – Структурная схема системы ВП-Д

на первом этапе разгона

          Изображение по Лапласу закона изменения скорости на первом этапе разгона имеет вид:

                                    .                             (29)

          Переходя от изображения к оригиналу, найдем закон изменения скорости:

                .        (30)

          Ток якорной цепи пропорционален производной от скорости и может быть найден так:

                                                                             (31)

          Величина напряжения ограничения  выбирается из условия ограничения пускового тока при уже определенном значении коэффициента .

          Критическое значение напряжения , при котором система замыкается, определим из следующих соображений, используя характеристику регулятора скорости (рисунок 15). С одной стороны  с другой

          Напряжение на выходе датчика скорости , и в конце первого этапа разгона равно

                                                              

          Следовательно, момент замыкания системы  обратной связью по скорости соответствует значению

                                      .                                 (32)

          Операторное уравнение, описывающее динамику САУ на втором этапе разгона, записанное с учетом замкнувшегося контура скорости, имеет вид:

                       .

          Решение этого уравнения

                  

          где 

зависит от ненулевых начальных условий, которые следует найти при  из уравнения первого этапа:

                                      

                                               (34)

                   

          Решение этой системы позволяет определить постоянные интегрирования

                               

                                                                        (35)

          Подставив (35) в (32), найдем переходную характеристику для второго этапа разгона:

(36)

            Взяв производную от (36) по времени и умножив ее на коэффициент связи между скоростью и током  , получим выражение для переходной характеристики  

Переходные процессы

в однократно интегрирующей системе 2-й группы

          Задатчик интенсивности ЗИ, включенный на вход двухконтурной системы регулирования (рисунок 6), преобразует сигнал ступенчатой  формы в линейно изменяющийся с заданной интенсивностью. Интенсивность изменения сигнала на выходе ЗИ соответствует заданному ускорению электропривода. Обобщенная структура ЗИ содержит П-звено с ограничением и интегрирующее звено, охваченные единичной отрицательной обратной связью. Временная характеристика ЗИ показана на рисунке 17. Время Т устанавливается, исходя из требований технологического процесса и произвольно не может быть изменено.

Рисунок 17 – Характеристика ЗИ

          Запишем изображение напряжения задатчика интенсивности на участке 0…Т его характеристики:

                                                                                 (37)

          Тогда изображение скорости при пуске системы электропривода

                         

или в табличном виде:

                 

          Используя таблицу изображений и оригиналов [7], найдем переходную характеристику:

            (38)

          Считая, что пуск осуществляется без нагрузки, найдем переходную характеристику для тока якоря: