Освоение инженерных методов расчета цифровых и цифроаналоговых систем следящих электроприводов, страница 7

5.  Синтез корректирующего устройства

по управляющему воздействию

5.1.  Синтез корректирующего устройства

по управляющему воздействию для следящей СПР

(нечетные варианты)

Структурная схема цифро-аналоговой СПР положения с учетом корректирующего устройства по управляющему воздействию приведена на рис. 8. Корректирующее устройство представляет собой дифференцирующее звено с передаточной функцией

, постоянная времени которого рассчитывается по формуле

 [с].                                                                          (9)

Корректирующее устройство по управляющему воздействию предназначено для компенсации скоростной ошибки следящего электропривода. Как видно из формулы (9), параметры корректирующего устройства для следящей СПР полностью определяются постоянной времени силового преобразователя.

5.2.  Синтез корректирующего устройства

по управляющему воздействию для структурно-минимального электропривода

(четные варианты)

Структурная схема цифро-аналоговой СПР положения с учетом корректирующего устройства по управляющему воздействию имеет следующий вид (рис. 9). В структурно-минимальном электроприводе используется корректирующее устройство по управляющему воздействию, состоящее из двух последовательно включенных динамических звеньев:

                                                                       

и

,                                                                         

где .

Выходной сигнал первого динамического звена W_К1(p) суммируется с разностью задающего воздействия и сигнала датчика положения, а выходной сигнал второго динамического звена W_К2(p) – с выходным сигналом интегрального регулятора.

Применение такого корректирующего устройства позволяет с помощью первой производной от задающего воздействия осуществлять компенсацию скоростной ошибки и ошибки по ускорению.

6. Построение переходных процессов и частотных

характеристик

Частотные характеристики разомкнутой и замкнутой системы рассматриваемых электроприводов, а также графики переходных процессов рекомендуется строить с помощью программного обеспечения «Matlab Simulink». Использование возможностей инструментов «Linear analysis» позволяет автоматически определить полосу частот пропускания контура положения, частоту среза и время переходного процесса.

7. Пример расчета следящего электропривода,

построенного по принципам СПР

(нечетные варианты)

7.1. Исходные данные для расчета

Исходными данными для расчета являются: диаграмма (рис. 2) изменения во времени статической силы F_Снагрузки; масса m перемещаемого узла; шаг h и к. п. д. h₁ передачи «винт - гайка»; передаточное отношение i и к. п. д. h₂ редуктора; момент инерции J_В винта; максимальная V_MAX скорость перемещения подвижного узла; постоянная времени T_сп силового преобразователя; коэффициент k_дп передачи датчика положения.

№ вар.	F1, кН	F2, кН	F3, кН	t1, мин.	t2, мин.	t3, мин.	m, кг
13	17	30	27	15	25	10	600

h, мм/об	h1	i	h2	JВ, кгм2	VMAX, м/мин	Tсп, с	kдп
5	0.94	2	0.91	0.01	5	1.6	1

7.2. Энергетический расчет, выбор типа

электродвигателя

Для выбора типа электродвигателя приведем силы, действующие на исполнительный механизм к валу электродвигателя, по формуле:

 , где м/рад;

Нм;

Нм;

Нм;

Скорость на валу электродвигателя, соответствующая максимальной скорости движения исполнительного механизма:

рад/с.

об/мин.

Выбор электродвигателя будем производить методом эквивалентного момента.

Нм

По эквивалентному моменту и максимальной скорости выбираем двигатель типа   2ПБВ100М со следующими техническими характеристиками:

М_н=15 Нм;