Финитные регуляторы и их свойств. Материалы по процедурам модифицированного метода динамического синтеза дискретных САУ, страница 11

2.  Ограничение по моменту электродвигателя:

Основное уравнение динамики привода:

,                                                                             (26. 14)

где М_д  момент, развиваемый двигателем, М_с  момент статических сопротивлений (исполнительного механизма), J суммарный "приведенный к валу двигателя" момент инерции вращающихся элементов ОУ и ротора двигателя.

Пусть нет статического момента М_с=0, тогда:

                                                             (27. 14)

                                   Рис. 10. 14. Диаграмма рационального субоптимального

                                                        динамического процесса в ЭМС

                Недостатки финитного дискретного управления.

1. Финитные регуляторы не являются грубыми, – они чувствительны к вариациям параметров.

2. Апериодические цифровые регуляторы работают по другим законам, нежели аналоговые регуляторы (см. рис. 11. 14). Поэтому в дискретных и аналоговых САУ апериодические переходные процессы существенно различаются.

Рис. 11. 14. Переходные функции различных финитных САУ

3. С высокочастотными выбросами между точками квантования в ФДСАУ пока не научились бороться.

10. 5. Особенности реализации финитного апериодического управления в электромеханических системах

Решим задачу выбора финитного привода подачи для металлорежущего станка.

Для выбора типа двигателя в ОУ используем уравнения (26. 14), (27. 14) и тахограмму (рис.10. 14). Прежде всего сравним технические данные пригодных для этой цели двигателей.

Двигатели постоярного тока. 1. Типа ПБСТ - 32, U_ном=220 В, I_ном= 6,5А, Р_ном=1,2 квт., ω_ном=157 рад/с, М_ном=7,6 Нм, М_макс=4 М_ном, момент инерции якоря (ротора), J_пр=0,025 кгм².

2. Типа ПГТ -1, U_ном=60 В, I_ном= 20,4А, Р_ном=1,0 квт, ω_ном=314 рад/с, М_ном=3,2 Нм, М_макс=8 М_ном, момент инерции якоря (ротора), J_пр=8*10^-4 кгм².

Двигатель переменного тока. 1. Типа 4А80А4УЗ U_ном=220 В, I_ном= 6,5А, Р_ном=1,1 квт, ω_ном=147,65 рад/с, ω_с=157 рад/с, М_ном=7,5 Нм, М_макс=2 М_ном, момент инерции якоря (ротора), J_пр=0,0032 кгм².

Степень "m" уравнения математической модели ОУ, с учетом упругости исполнительного механизма, по угловому перемещению для приводов постоянного тока m=5 и переменного тока m=6.

Решая уравнение (27. 14) при М_с=0, ω_нач=0 и Т=2мс=2,0*10 ^-3 с получим:

Для двигателя ПБСТ - 32 , k>127,

для двигателя ПГТ - 1  k>5,

для двигателя 4А80А4УЗ  k>28.

Таким образом, реально построить финитное управление в приводе подачи можно только на двигателе ПГТ - 1. В приводе переменного тока финитное управление можно реализовать не на двигателе 4А80А4УЗ общепромышленного применения, на иной электромашине с лучшими динамическими параметрами.

При выборе структуры финитной САУ предпочтение отдадим подчиненному принципу реализации регуляторов, т. е. СПУ. Мы, "вскольз," упомянули об этом ранее. Теперь сделаем подробные пояснения на основании рис.10. 14. Чтобы получить такую тахограмму, в соответствии с уравнением (26. 14), необходимо обеспечить на интервале "разгона" привода  +М _{д. макс}, а на интервале его торможения - (минус) М _{д. макс.}. Такую задачу наиболее удачно выполнит "релейный" регулятор тока РТ (см. рис. 8. 14) с настройками (+I_макс=const) и ( - I_макс=const).

Естественно, тогда регулятор скорости РС будет воспроизводить треугольную диаграмму (тахограмму скорости), а регулятор положения РП (при пропорциональной настройке) угол отработки ,[рад]                                    (28. 14)

 

Исходный оригинал Дениса Мокринского гр.4083/2 08.06.08. Скорректировано многократно: 16.10.08.; 08.11.08.; 10.11.08.