Расчет статических характеристик и динамических параметров элементов систем автоматического управления, страница 5

          Для построения характеристики объекта регулирования замкнутой системы I_я(I_в) надо задать предварительно ошибку регулирования тока  А, принятую пропорционально интервалу изменения скорости ΔV =15÷25км/ч, и провести горизонтальную линию в первом и втором квадрантах на уровне (I_яо-I_яо) до пересечения во втором квадранте с характеристикой обратной связи (точка в₂).

          Из точки в₂ надо провести вертикальную прямую в третий квадрант до  пересечения с характеристикой регулятора (точка в₃). Из точки в₃ провести горизонтальную прямую в четвертый квадрант до пересечения с характеристикой исполнительного устройства (точка в₄). Из точки в₄ провести вертикальную прямую вверх до пересечения в первом квадранте с горизонтальной прямой, проведённой на уровне (I_яо-I_яо) (точка в₁).

          Наклонная прямая, проведённая через точки (а₁; в₁), является характеристикой I_я(I_в) объекта регулирования замкнутой системы.

          Ошибка регулирования замкнутой системы I_яv, обусловленная изменением скорости движения , определяется разностью ординат точек (а₁; с₁) пересечения характеристики объекта управления замкнутой системы с характеристиками объекта управления разомкнутой системы для скорости движения v₁ и v₂.

          Для системы автоматического управления режимами рекуперативного торможения электровоза ВЛ-11^м требуется определить по заданной ошибке регулирования I_яv величину коэффициента усиления регулятора К_рег.

          Построение характеристики произведено также относительно заданного тока якорей I_я0 (см. рис.11).Для построения характеристики регулятора надо провести горизонтальную прямую на уровне I_я0 до пересечения в первом квадранте с характеристикой объекта управления для скорости v₁ (точка а₁) и во втором квадранте - с характеристикой элемента обратной связи (точка 2).

          Вторую горизонтальную прямую надо провести ниже на величину предварительно заданной ошибки регулирования I_яv до пересечения с характеристикой объекта управления для скорости v₂ (точка с₁). Из точек а₁, с₁ надо провести вертикальные прямые вниз до пересечения с характеристикой исполнительного устройства (точки а₄; с₄) и далее горизонтальные прямые в третий квадрант. Из второго квадранта через точки а₂, с₂ надо провести вертикальные прямые в третий квадрант до пересечения с горизонтальными прямыми (точки а₃, с₃), проведёнными из точек а₄, с₄. Наклонная прямая, проведённая через полученные точки а₃, с₃ представляет собой характеристику регулятора. Коэффициент наклона характеристики является произведением коэффициентов преобразования регулятора и преобразователя сигнала:

                                                .                                         (44)

          В системе автоматического управления с пропорционально-интегральным законом регулирования ошибка регулирования тока якоря I_яv=0. Статическая характеристика объекта регулирования замкнутой системы представляет собой горизонтальную прямую на уровне I_я0. Точки пересечения а₁ и d₁ (рис.11) этой прямой с характеристиками I_я(I_в) для скорости v₁ и v₂ определят расчётные величины токов возбуждения I_в1, I_в3 тяговых электродвигателей, точки a₄, d₄ – расчётные величины токов I_н1, I_н3 ОНВ генератора.

4.2.Расчёт коэффициентов усиления и ошибок регулирования

замкнутой системы

          Для расчёта ошибок регулирования замкнутой системы с пропорциональным и пропорционально-дифференциальным законами регулирования надо вычислить коэффициенты преобразования всех элементов системы по формулам (6), (9)-(13), (17), (22), (29)-(33), (34), (35), (39), (41) для заданного значения тока якорей I_я= I_я0 и скорости движения v₁. Результаты расчёта привести в табл.6.

                                                                                                    Таблица 6

              Коэффициенты преобразования функциональных элементов          

	v, км/ч	v1	v2
	Iя, А	Iя1	Iя2
	Iв, А
	Iн, А
	Кя,  (км/ч)/Ом
	Кс ,
	Кф,Ом/(км/ч)
	Кn  ,
	Кфв,
	Коу,
	Киу
	Кос
	Крег
	Кv ,А/(км/ч)
	К0

          Ошибка регулирования тока I_яv замкнутой системы, обусловленная изменением скорости движения от v₁ до v₂ согласно функциональным схемам рис.3 определяется следующей формулой, А :

                                                  .                                    (45)

          В формуле (45) коэффициентом К₀ обозначен общий коэффициент усиления:

                                                  .              (46)

          По формулам (45) и (46), выполнить  расчёт ошибки регулирования I_яv, обусловленной изменением скорости ΔV, произвести сравнение полученного результата с графоаналитическим методом, оценить погрешность расчёта и определить причины обусловливающие эту погрешность.

Повторить расчёт коэффициентов преобразования, систем стабилизации тока рекуперации электровозов ВЛ10, указанных в табл.6 для тока якорей I_я2=I_я0-ΔI_яv     и скорости движения V. Результаты расчётов занести в табл.6.

Расчёт ошибки регулирования тока якорей I_яv  системы автоматического управления электровоза ВЛ11М выполнить по формуле (45). После расчёта общего коэффициента усиления К₀₁ по формулам (52)-(54) с использованием динамических параметров системы и коррекции этой величины по логарифмическим частотным характеристикам. Выполнить расчёт коэффициентов преобразования элементов системы, указанных в табл.6  для тока якорей  I_я2=I_я0-ΔI_яv    и скорости движения V₂ . Результаты расчётов записать в табл.6.  

          Ошибки регулирования замкнутой системы I_яU, обусловленные изменением напряжения контактной сети U_кс определяется следующей формулой, А :

                                                      .                               (47)

          При пропорционально-интегральном законе регулирования ошибки регулирования тока рекуперации, обусловленные изменением скорости движения v и напряжением контактной  сети равны нулю. Поэтому расчёт коэффициентов преобразования объекта управления исполнительного устройства  системы автоматического управления надо выполнить для скорости v_1, v₂ заданной величины тока якорей тяговых электродвигателей I_я= I_я0 и  определенных расчетом величин тока возбуждения  I_B1, I _B3.