Изучение математических моделей и исследование характеристик электромеханического объекта управления, построенного на основе электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения

Страницы работы

Содержание работы

Санкт-Петербургский Государственный Университет Информационных технологий, Механики и Оптики

Кафедра Систем Управления и Информатики

Лабораторная работа №10

"Построение математической модели электромеханического объекта управления"

по курсу "Теория управления"

вариант 12

Выполнил:

Студент гр. 3145

Бирюков Д.С.

Преподаватель:

Лукьянова Г.В.

Санкт-Петербург

2006 г.

Цель работы: изучение математических моделей и исследование характеристик электромеханического объекта управления, построенного на основе электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения.

1. Построение полной модели ЭМО.

Рассчитаем параметры полной модели:

полная модель ЭМО

Получили графики моделирования при

       

                                                                                                            

       

                                                                                                                 

2. Исследование влияния момента сопротивления  на вид переходных процессов.

На  изменение момента сопротивления влияния не оказывает:

Влияние момента сопротивления на ток :

        

                                                                                   

       

                                                                                  

При изменении момента сопротивления изменяется максимальное и установившееся значение тока :

0

10

20

30

40

0

2,5

5

7,5

10

Влияние момента сопротивления на скорость :

       

                                                                                   

       

                                                                                  

При изменении момента сопротивления изменяется установившееся значение скорости , а  время переходного процесса  остается неизменным:

0

10

20

30

40

33,75

29,28

24,82

20,35

15,9

0,27

0,27

0,27

0,27

0,27

Влияние момента сопротивления на угол поворота :

     

                                                                                   

     

                                                                                  

При увеличении момента сопротивления падает скорость и уменьшается угол поворота.

3. Исследование влияния момента инерции нагрузки  на вид переходных процессов.

Влияние момента инерции на ток :

        

                                                                               

         

                                                                                

При увеличении момента инерции растет максимальное значение тока.

Влияние момента инерции на скорость :

        

                                                                               

         

                                                                                

При увеличении момента инерции меняется время переходного процесса , а установившееся значение  остается неизменным:

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

33,75

33,75

33,75

33,75

33,75

0,16

0,21

0,27

0,32

0,37

4. Исследование влияния передаточного отношения редуктора  на вид переходных процессов.

Влияние передаточного отношения на скорость  при :

          

                                                                                                          

          

                                                                                                       

Влияние передаточного отношения на скорость  при :

         

                                                                                                          

          

                                                                                                      

При увеличении передаточного отношения изменяется время переходного процесса , а установившееся значение скорости  определяется моментом сопротивления

2,5

6,25

10

13,75

17,5

25

25

25

25

25

3,66

0,635

0,28

0,18

0,135

5. Моделирование процессов системы при постоянных времени  и , меньших на порядок.

      

                                                                                                               

        

                                                                                                                 

Уменьшение постоянных времени ведет к уменьшению времени переходных процессов.

6. Построение приближенной модели ЭМО.

Рассчитаем параметры приближенной модели:

приближенная модель ЭМО

        

                                                              

     

                                                               

7. Получение моделей ВСВ.

Получим модель ВСВ полной схемы моделирования:

Получим модель ВСВ упрощенной схемы моделирования:

Вывод: на основе механических и электрических законов можно получить модель ОУ в виде электродвигателя и исследовать его переходные характеристики. Во многих случаях малыми постоянными времени можно пренебречь, упрощая модель, при этом погрешности, вызванные упрощением, весьма малы.

Похожие материалы

Информация о работе