При обеспечении закона движения, оптимального по быстродействию, объект регулирования разгоняется до максимально возможной скорости и тормозится. В этом случае отсутствует движение объекта регулирования с постоянной скоростью.
3.2. Энергетические характеристики объектов регулирования
В любом следящем приводе существует энергетический канал и канал управления. В энергетическом канале происходит преобразование энергии источника питания в механическую энергию выходного вала привода (объекта управления). Основными устройствами этого канала являются промежуточный преобразователь энергии, исполнительный элемент и механическая передача.
Назначение канала управления состоит в том, чтобы управлять величиной потока энергии, преобразуемой в энергетическом канале. Элементами канала управления являются датчики информации, корректирующие устройства, различного рода преобразователи управляющих сигналов и т. п.
В литературе, посвящённой следящим приводам, основное внимание уделяется устойчивости и динамической точности СС, т. е. Вопросам анализа и синтеза канала управления. При этом энергетический канал в значительной степени идеализируется. Однако точность воспроизведения входного сигнала может оказаться меньше требуемой по одной из следующих причин:
- энергетический канал не способен преобразовать поток энергии, необходимый для обеспечения требуемого закона движения выходного вала привода;
- канал управления не обеспечивает необходимый закон изменения сигнала, управляющего потоком энергии в энергетическом канале.
Если во втором случае точность может быть повышена введением дополнительных корректирующих устройств, то в первом случае подобные попытки бесполезны, ибо никакие управляющие сигналы не могут обеспечить скорость, момент, ускорение и мощность на выходном валу, если они не заложены в самой конструкции элементов энергетического канала.
Именно поэтому при проектировании СС особое внимание должно быть отведено выбору исполнительного элемента и способа управления им, анализу энергетических характеристик привода.
Анализ энергетических характеристик объектов регулирования является необходимым этапом проектирования следящей системы, предшествующим выбору исполнительного элемента. Под энергетическими характеристиками, как правило, понимают совокупность энергетических соотношений, определяющих значения момента и мощности, потребляемой объектом регулирования при движении по заданному закону в основных режимах работы.
Рассмотрим энергетические соотношения для объекта регулирования, который характеризуется наличием инерционной нагрузки, моментов сопротивления движению и воздействию внешнего нагрузочного момента.
(3.4)
Для гармонического закона .движения выходной координаты, уравнение (3.4) примет вид
(3.5)
Для определения
максимального значения суммарного нагрузочного момента аналитическим методом
необходимо, взяв производную по времени от выражения (3.4) и приравняв к нулю,
определить момент времени, когда 
. Подставив это
значение времени в выражение (3.4), можно найти максимальный момент нагрузки.
Мощность, потребляемая объектом регулирования, определяется как
(3.6)
Для гармонического закона .движения выходного вала
(3.7)
Как отмечалось выше, моменты, действующие
со стороны объекта регулирования, имеют распределенный характер. При
энергетическом анализе целесообразно привести эти моменты к выходному валу двигателя
с учетом потерь в механической передаче, т.е. с учетом к.п.д. редуктора 
.
Однако, как правило, на предварительном этапе энергетического анализа параметры силового редуктора неизвестны. Поэтому, задаваясь величиной условного к.п.д. редуктора, определяют значение мощности, потребляемой объектом регулирования и приведенной к валу двигателя
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.