Таким образом, увеличение частоты коммутации и электромеханической постоянной привода благотворно влияют на снижение пульсаций скорости и расширение диапазона её регулирования в системе ШИП-Д.
6.4. Синтез систем регулирования скорости транзисторного привода.
В электроприводах с ШИП сохраняется, как привило многоконтурный характер построения системы управления с подчинёнными контурами тока и скорости. Высокие динамические свойства транзисторов позволяют строить самый внутренний контур – контур регулирования тока – методами, обеспечивающими его большее быстродействие, что определяет общее быстродействие ЭП. Наибольшее распространение получили два способа организации контура регулирования тока якоря:
1. Релейный.
2. Контур регулирования тока с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) управляющего сигнала.
Структурная схема и графики переходных процессов в релейном контуре при подаче скачка управляющего сигнала на вход приведены на рис. 6.5 и 6.6 соответственно.
Одной из важнейших особенностей релейного контура регулирования тока якоря является непостоянство частоты коммутации силовых ключей в зависимости от величины заданного тока и скорости (Э.Д.С.).
Рис. 6.5
Рис. 5.6
Частота коммутации связана с параметрами ДПТ и самого контура следующим выражением:
(6.19)
где
– относительное
задающее напряжение на входе контура тока; ν0 –
среднее значение скорости на интервале коммутации; 
; 
– коэффициент форсировки; 
– относительная величина ширины петли
«гистерезиса».
Основным недостатком релейного контура регулирования тока является переменная частота коммутации. Основное достоинство – максимальное быстродействие по сравнению с другими вариантами и высокая степень нечувствительности контура к возмущениям и изменениям параметров (работоспособность).
Структурная схема и графики переходных процессов при подаче скачкообразного воздействия на вход контура тока с ШИМ управляющего сигнала приведены на рис. 6.7 и 6.8 соответственно.
Рис. 6.7
Рис. 6.8
На рис. 6.7 показано опорное напряжение ШИМ Uоп, имеющее пилообразную или синусоидальную форму и частоту, равную частоте коммутации силовых тразисторных ключей.
Регулятор тока может быть выполнен как пропорциональным, так и пропорционально-интегральным (показан пунктиром).
Безусловным преимуществом такого контура регулирования тока является постоянство частоты коммутации. Основной недостаток – снижение быстродействия при малых рассогласованиях и наличие статической ошибки в контуре с пропорциональным регулятором.
В зависимости от используемого способа построения контура тока могут быть применены различные методики расчёта регуляторов САУ.
Основные из них следующие:
1. Метод разделения движений (МРД).
2. Метод модального управления.
3. Система подчинённого регулирования (СПР).
Рассмотрим каждую из этих методик отдельно.
Идея метода разделения движения (МРД) состоит в следующем: в реальных системах полное движение можно представить в виде отдельных процессов, протекающих с различными скоростями. Обычно при инженерных расчётах пренебрегают быстрыми составляющими (малыми инерционностями), что может привести к неверным оценкам устойчивости и других динамических качеств системы. МРД позволяет определить условия, при которых можно пренебречь малыми инерционностями.
Система с малыми инерционностями описывается следующими уравнениями:
(6.20)
где х, у – фазовые характеристики системы; μ – малый параметр.
Разобьём систему на две подсистему: подсистемы быстрых движений (ПБД) и подсистему медленных движений (ПМД).
ПМД будем считать часть САУ, описываемую системой уравнений:
(6.21)
т.е. уравнение с малым параметром заменяется своим установившимся значением (производная равна нулю), а полученное при этом значение у0 подставляем в первое уравнение. Тем самым ПМД становится значительно проще исходной системы, т.к. из неё исключены быстрые процессы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.