Математическое моделирование. Структура программы при моделировании по системе дифференциальных уравнений, страница 6

2.  По структурной схеме модели составить программу для моделирования (при этом учесть реактивный характер момента сопротивления M_С = sign( )ω .

3.  С помощью составленной программы рассчитать переходные процессы, указанные ниже.

4.  Построить в программе MathCAD диаграммы переходных процессов и динамическую электромеханическую характеристику.

Переходные процессы для двигателя независимого возбуждения:

1.  Пуск под нагрузкой (M_С = 0,5⋅ M_Н).

2.  Наброс нагрузки (до M_Н).

3.  Реверс.

4.  Торможение.

Переходные процессы для двигателя независимого возбуждения:

1.  Пуск под нагрузкой (M_С = 0,5⋅ M_Н).

2.  Наброс нагрузки (до M_Н).

3.  Торможение.

Контрольные вопросы:

1.  Приведите структурную схему двигателя постоянного тока при регулировании по цепям якоря и возбуждения.

2.  Составьте систему дифференциальных уравнений для моделирования двигателя постоянного тока при регулировании по цепям якоря и возбуждения.

3.  Приведите критерий выбора величины шага расчета для метода Башарина.

2.3.  Лабораторная работа № 3  Моделирование асинхронного электродвигателя

Цель работы:

–  получить практические навыки моделирования асинхронных электродвигателей;

–  ознакомиться с особенностями динамики асинхронных электродвигателей.

Задание

1.  Для модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, записанной в заданной системе координат в MathCAD  (используя функцию rkfixed), рассчитать переходные процессы при пуске (M_С = 0,1⋅M_Н) и набросе нагрузки (до M_Н).

2.  Построить диаграммы переходных процессов, статическую и динамическую механические характеристики, как показано на рис. 2.1. Контрольные вопросы:

1.  Является ли модель асинхронного двигателя жесткой?

2.  Является ли модель асинхронного двигателя жесткоколебательной?

Рис. 2.1. Пример построения диаграмм переходных процессов  и механических характеристик

2.4.  Лабораторная работа № 4  Моделирование системы автоматического управления скоростью двигателя  постоянного тока независимого возбуждения

Цель работы:

–  освоить приемы работы с программой SMED;

–  изучить влияние ограничения регуляторов на динамические процессы в системах автоматического регулирования.

Задание

1.  Для двигателя заданного в лабораторной работе № 2 (если был задан двигатель последовательного возбуждения, то следует взять такой же независимого возбуждения) и заданного трансформатора рассчитать параметры силовой части системы автоматического управления.

2.  Набрать в программе SMED модель заданной системы автоматического управления, используя заданные параметры регуляторов и рассчитанные параметры силовой части системы. При этом учесть ограничение регуляторов на уровне ±10 В и реактивный характер момента сопротивления.

3.  Рассчитать переходные процессы, указанные ниже (номинальное значение сигнала задания U_ЗСН = 5 В).

4.  Построить диаграммы переходных процессов (скорость вращения двигателя, ток или момент). Используя экспорт результатов расчета в текстовой файл и функцию READPRN, построить в MathCAD динамическую механическую или электромеханическую характеристику.

Переходные процессы:

1.  Пуск под нагрузкой (M_С = 0,5⋅ M_Н) при u_ЗС = 0,95⋅U_ЗСН.

2.  Наброс сигнала задания до u_ЗС =U_ЗСН.

3.  Наброс нагрузки (до M_Н).

4.  Реверс.

5.  Торможение.

Контрольные вопросы:

1.  Составьте систему уравнений для модели заданной системы автоматического управления.

2.  Как изменятся диаграммы переходных процессов, если не учитывать ограничение регуляторов?

3.  Как изменится динамическая характеристика, если не учитывать ограничение регуляторов?

3.  Пример выполнения  лабораторной работы № 1

В данном разделе подробно рассмотрен порядок выполнения

работы, а не пример оформления отчета.