Освоение инженерных методов расчета цифровых и цифроаналоговых систем следящих электроприводов, страница 10

Поскольку двигатель описывается двойным апериодическим звеном, то постоянную времени пропорционально-дифференциального регулятора выбираем равной

с.

Коэффициент передачи пропорционально-диффернциального регулятора и постоянную времени интегрального регулятора определим из областей показателей качества регулирования СМЭПа. При этом будем считать, что изображающая точка, характеризующая качество регулирования, должна находиться в области монотонности для обеспечения одностороннего подхода к заданной координате. Выберем координаты изображающей точки следующим образом:

М(0,1Т_и; 0,2Т_и), где абсцисса точки , а ордината .

Из ординаты точки М определяем постоянную времени интегрального регулятора.

с

Из абсциссы точки М определим требуемый коэффициент передачи внутреннего разомкнутого контура.

Отсюда коэффициент передачи пропорционально-дифференциального регулятора

8.5. Структурная схема структурно-минимального

электропривода с учетом квантования по времени.

Дискретные передаточные функции непрерывной части

 системы с учетом экстраполятора нулевого порядка,

цифровых регуляторов и замкнутого электропривода

в целом

Структурная схема цифрового следящего СМЭП с учетом процесса квантования сигналов по времени приведена на рис. 6. Функцию экстраполятора нулевого порядка в структурно-минимальном электроприводе выполняет цифровой силовой преобразователь. При переходе к z-преобразованиям структурная схема СМЭП с учетом дискретных передаточных функций принимает вид, приведенный на рис. 7.

Дискретная передаточная функция первого регулятора, вычисляющего производную как первую обратную разность

,     

где период дискретизации; .

При  с

Дискретная передаточная функция второго регулятора, вычисляющего интеграл как полную сумму

. 

Дискретная передаточная функция непрерывной части системы с учетом экстраполятора нулевого порядка

,    

где ;

;

;

; .

Подставляя сюда значения параметров электродвигателя, силового преобразователя и периода дискретизации получим:

Пропорционально-дифференциальный регулятор предназначен для компенсации наибольшего полюса передаточной функции, поэтому

.                                                     

С учетом этого дискретная передаточная функция СМЭП

, 

где ; ;

;

; ;

; ;

;

.

Подставляя численные значения всех параметров в итоге получим:

Передаточная функция позволяет исследовать динамические характеристики цифрового следящего СМЭП с учетом процесса квантования по времени.

8.6. Расчет параметров корректирующего устройства

по управляющему воздействию для компенсации

динамических ошибок слежения.

Структурная схема СМЭПа с учетом корректирующего устройства по управляющему воздействию приведена на рис. 9.

В структурно-минимальном электроприводе используется корректирующее устройство по управляющему воздействию, состоящее из двух последовательно включенных динамических звеньев:

                                                                                                                       

и

,                                                                                                                      

где .

В соответствии с параметрами объекта управления и регуляторов СМЭП

.

Библиографический список

1.   Михайлов О. П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов. - М.: Машиностроение, 1990. – 304 с.

2.   Лебедев А. М., Орлова Р. Т., Пальцев А. В. Следящие электроприводы станков с ЧПУ. - М.: Энергоатомиздат, 1988. – 223 с

3.   Рапопорт Э. Я. Системы подчиненного регулирования электроприводов постоянного тока: Конспект лекций. – Куйбышев, КптИ, 1985. – 56 с.

4.   Галицков С. Я., Галицков К. С. Многоконтурные системы управления с одной измеряемой координатой: Монография. – Самара: СГАСУ, 2004. – 140 с.

5.   Микропроцессорные системы автоматического управления / Под общ. ред. В. А. Бессекерского. – Л.: Машиностроение, 1988. – 365 с.