Другие предметы \ Теория автоматического управления

Расчет системы автоматического управления электроприводом при диапазоне регулирования D = 60 и перерегулировании скорости: σ = 25 %, страница 5

Диаграмма Боде для данной системы изображена на рис. 3.6.1.

По рисунку видно, что система устойчива, реальные запасы устойчивости составляют:

по фазе: 81.9º, по амплитуде: 30.5 дБ.

Рисунок 3.6.1 – ЛФЧХ разомкнутой скорректированной системы.

3.6.2. Параллельная коррекция.

По передаточной функции разомкнутой скорректированной системы строим действительную диаграмму Боде (рисунок 3.6.2):

Рисунок 3.6.2. – ЛФЧХ разомкнутой скорректированной системы.

Из рисунка видно, что данная система является устойчивой.

Реальные запасы устойчивости составляют:

по фазе: 85.7º, по амплитуде: 27 дБ.

3.7. Структурно-параметрический синтез САУ,
определение ПФ и параметров регуляторов.

Для структурно-параметрическо синтеза САУ воспользуемся принципом подчиненного регулирования [2, с. 253].

Представим исходную структуру в виде двухконтурной системы, содержащей контуры тока и скорости (рис. 3.7.1.).

Рисунок 3.7.1 – Схема для структурно-параметрического синтеза.

Для синтеза регуляторов на основе системы подчинённого регулирования пренебрегаем противо-ЭДС двигателя [2]. В соответствии с данной схемой находим передаточную функцию контура тока в разомкнутом состоянии:

Для контура тока целесообразно применять ПИ-регулятор с настройкой на модульный оптимум (Т_Я=4Т_ТП):

Вычисляем параметры регулятора (К_ДТ=0.08):

Передаточная функция ПИ-регулятора тока:

Передаточная функция контура тока в замкнутом состоянии с учётом регулятора тока:

Производим настройку контура скорости. Передаточная функция разомкнутого контура скорости с учётом регулятора тока:

Применяем ПИ-регулятор, настроенный на симметричный оптимум с параметрами:

Передаточная функция регулятора скорости:

Для данных настроек контуров построим переходный процесс скорости для замкнутой системы для выяснения величины перерегулирования (представлен на рисунке 3.7.2).

По данной переходной характеристике видно, что перерегулирование чрезмерно велико (больше 25%). Следовательно, необходимо применение фильтра на входе системы для уменьшения перерегулирования.

Применяем сглаживающий фильтр с передаточной функцией:

Переходный процесс скорости для данной системы с фильтром представлен на рисунке 3.7.3. По данному переходному процессу видно, что перерегулирование и время переходного процесса находятся в допустимых пределах.