Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 28

Для того, чтобы на процессы по управляющему воздействию не оказывал влияние числитель передаточной функции (6.32) на входе системы (см. рис. 6.9) необходимо установить фильтр:

                                                                                            (6.34)

Тогда искомые параметры окажутся связанными с требуемым быстродействием (частотой пропускания) и формой переходного процесса (коэффициентом демпфирования ξ) следующими соотношениями:

                                                                                                   (6.35)

Коэффициент демпфирования выбираем в соответствии со стандартными настройками, рассмотренными ранее. Напомним исходные данные о параметрах системы 2го порядка:

Коэффициент демпфирования	1	0,75	0,707	0,69
Перерегулирование(%)	0	2	4,3	5
Время регулирования	6Тω	3,2Тω	3,1Тω	2,9Тω

Постоянная времени фильтра определяется непосредственно из второго уравнения системы (6.35), – из уравнения (6.33)

Тогда

                                                               (6.36)

                                                                    (6.37)

7. Если условие (6.30) не выполнено, то возможны два варианта:

а) . Необходимо задаться максимально возможным                и пересчитать частоту по (6.25). Вновь проверить условие (6.30). Если оно не выполнено, определить ширину петли «гистерезиса» по формуле:

                                                                     (6.38)

где  – частота, определяется по (6.25). В этом случае будем иметь. Если существует дальнейшее противоречие условию , то это означает, что заданная частота контура регулирования скорости принципиально не достижима при принятой технической реализации.

При выполнении условия (6.30) проводим расчёт регулятора контура скорости по п.6.

б) . Следует сразу принятьи рассчитать требуемую ширину петли «гистерезиса» по формуле (6.38) при . Дальнейший расчёт – по п.6. Необходимо лишь дополнительно оценить пульсации тока якоря в соответствии с (6.29)

                                                                                                (6.39)

Модальное управление заключается в формировании цепей обратных связей, придающих замкнутой системе управления заранее выбранное распределение корней характеристического уравнения. Корням соответствуют составляющие свободного движения системы, называемые модами.

При этом существенное значение имеет набор переменных, доступных для измерения, по которым и организуются цепи обратных связей. Для ЭП постоянного тока традиционно используют обратные связи по I_я и ω двигателя. Структурная схема при выборе П регулятора тока и ПИ регулятора скорости приведена на рис. 6.10. На первом этапе ШИП заменён безинерционным звеном К_п.

Рис. 6.10

Для принятой структуры (выбор ПИ регулятора продиктован требованием к астатизму системы по возмущающему воздействию) потребуем, чтобы передаточная функция замкнутой САУ имела вид:

                                             (6.40)

Передаточная функция внутреннего контура:

                                                           (6.41)

где;.

Передаточная функция замкнутого контура регулирования скорости с ПИ – регулятором (6.31):

    (6.42)

При включении на входе системы (рис. 6.10) апериодического фильтра и обозначении

                                                                                                        (6.43)

окончательно для контура регулирования скорости:

   (6.44)

Приравняв знаменатели (6.40) и (6.44) получим систему для определения параметров регуляторов ():

                                                                       (6.45)

где , постоянная времени контура регулирования скорости, обратная требуемой частоте пропускания ЭП.

Из (6.45)

                                                                            (6.46)