Проектирование электропривода антенн. Выбор исполнительного двигателя. Расчет основных параметров редуктора, страница 7

Рис.14. Располагаемая ЛАХ, желаемая ЛАХ, ЛАХ коррекции.

Желаемая ЛФХ представлена на рис.15.

Рис.15. Желаемая ЛФХ.

Как видно из графиков, желаемая ЛАХ пересекает ось абсцисс раньше, чем желаемая ЛФХ достигает -180˚

По виду ЛАХ можно построить передаточную функцию.

Если излом идет вверх, то звено стоит в числителе.

Если излом идет вниз, то звено стоит в знаменателе.

Передаточная функция желаемой ЛАХ имеет следующий вид:

где к=183.4

Передаточная функция корректирующего звена будет иметь следующий вид:

, где

Структурная схема скорректированной системы представлена на рис.16

Рис.16. Структурная схема скорректированной системы.

Переходный процесс скорректированной системы имеет следующий вид(рис.17):

Рис.17. Переходный процесс скорректированной системы.

Таким образом, переходный процесс скорректированной системы является сходящимся.

Время переходного процесса t_пп=0.0015с

Перерегулирование σ =0.

8.3. Синтез корректирующего звена.

Передаточная функция корректирующего звена имеет следующий вид:

Представим эту функцию в виде последовательного включения элементарных звеньев:

, где,

.

Передаточная функция Wк₁ может быть реализована в виде схемы на рис.18.

Рис.18. Принципиальная схема передаточной функции Wк_1.

Передаточная функция Wк₂ может быть реализована в виде схемы на рис.19.

Рис.19. Принципиальная схема передаточной функции Wк_2.

Окончательно получаем принципиальную схему, показанную на рис.20.

Рис.20. Принципиальная схема передаточной функции Wк

Значения емкостей конденсаторов и сопротивления резисторов получаем из следующих соотношений:

Так как к_к(0)=1, то принимаем R₂=R₄, R₇=R₈.

Поскольку число уравнений меньше числа неизвестных, то нужно задать значения емкостей конденсаторов С₁, С₂, С₃  не превышающими 20мкФ, так как неполярные емкости большего номинала будут иметь существенные массогабаритные показатели.

При расчетах следует учитывать, что получаемые номиналы резисторов должны лежать в диапазоне от 1 кОм до 1 Мом.

Применение иных значений сопротивлений будет подчеркивать неидеальность характеристик операционного усилителя.

Принимаем С₁ = 100пФ, С₂ = 100пФ, С₃ = 11.2мкФ, тогда R₁ = 100кОм, R₂ = 730кОм,

R₃ = 100кОм, R₄ = 730кОм, R₆ =1.77Ом, R₇ =18,6Ом, R₈ =18,6Ом R_5, R₉ – добавочные сопротивления.

Для проверки правильности полученных значений резисторов вычисляем:

Это значение приближенно  соответствует значению к_к(∞), определенному по ЛАХ корректирующего устройства.

9. Вывод.

Согласно техническому заданию данного курсового проекта требовалось спроектировать электропривод системы автоматического регулирования  на основе электродвигателя любого рода тока с заданной мощностью.

Исходя из соображений оптимального использования параметров двигателя и простоты его регулирования, а также простоты построения коррекции, был выбран двигатель постоянного тока МИГ 180А.  

В результате анализа технического задания объектом регулирования была выбрана антенна, работающая в режиме слежения.

Далее были рассчитаны основные параметры редуктора, выбрано оптимальное передаточное число и пересчитаны значения эквивалентного и результирующего моментов с поправкой на момент инерции редуктора.

Новые значения результирующего и эквивалентного моментов не превысили величин пускового и номинального моментов соответственно, что говорит об удовлетворении необходимым и достаточным условиям выбора двигателя.

Были произведены статический и динамический расчет системы.

Так как система оказалась неустойчивой, был осуществлен синтез корректирующего звена на операционных усилителях.

Спроектированный электропривод удовлетворяет исходным требованиям технического задания.

Список литературы:

1.  Шишлаков В.Ф. “Проектирование электронных усилительных устройств систем автоматического управления” ГУАП 2005г.

2. Лекции по курсу “Проектирование электропривода”.