Характеристики систем автоматического управления электродвигателями. Практическое руководство. Исследование статических свойств системы автоматического управления скоростью, страница 5

Электронная модель САУ с регулированием по возмущению представлена на рис. 5а. Сравнивая её с моделью ДПТ НВ, можно заметить, что компенсирующая обратная связь осуществляется за счёт переменного резистора R₈.

При этом операционный усилитель А1 моделирует не только якорную цепь, но и П-регулятор с коэффициентом передачи К_р = R₂/R₁ и обратную связь с коэффициентом передачи

К_ос = R₂/R₈.

Требуемая настройка на нулевой статизм (13) может быть получена с помощью переменного резистора при

,                            (15)

Электронная модель САУ с регулированием по отклонению представлена на рис. 5б. Сравнивая её с моделью двигателя можно увидеть, что стабилизирующая обратная связь осуществляется за счёт переменного резистора R₁₀.

При этом операционный усилитель А4 моделирует устройство сравнения, регулятор и обратную связь с коэффициентом передачи К_р = R₁₁/R₉ и К_ос,мод = R₁₁/R₁₀.

Как известно, коэффициент обратной связи САУ с регулированием по отклонению рассчитывается из условия равенства нулю отклонения в номинальном установившемся режиме. Это даёт для САУ

.

Поскольку в модели в этом случае

, то, используя уравнения связи реальных и моделирующих переменных (1.1.3.), запишем уравнение настройки обратной связи в виде

.                                 (16)

Требуемая настройка на статизм, не превышающий заданную величину, определяется согласно (14) соотношением.

.                              (17)

Расчётное задание

Задание на расчёт механических характеристик САУ с регулированием по возмущению и по отклонению основывается на задании к лабораторной работе № 1.1.

Дополнительно к этому даются расчётные данные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Задание на расчёт коэффициентов передачи обратных связей и регуляторов

Варианты (№ бригады)		1	2	3	4	5
Uзад	В	10	9	11	9	10
[Sсау]	о.е.	0,09	0,1	0,09	0,11	0,1

Исследуется тот же самый двигатель, поэтому принципиальная схема модели  ДПТ НВ сохраняется.

Для рассмотренного выше примера расчёта принципиальная схема модели ДПТ НВ представлена на рис. 3.

Для схемы САУ с регулированием по возмущению в неё достаточно включить компенсирующую обратную связь с помощью переменного резистора между выходом инвертора на операционном усилителе А2 и инверсным входом усилителя А1.

Величина переменного резистора в этом случае будет согласно (15) равна

Ом,

Поскольку в стенде такого переменного резистора нет, то его придётся специально создавать из последовательного соединения R₁, R₂, и R_доп. Выбрав R_доп = 90 кОм, получим

 Ом,

Диапазоны изменения сигналов модели при эксперименте остаются теми же, что были рассчитаны в для ДПТ НВ.

Для схемы САУ с регулированием по отклонению стабилизирующую обратную связь можно включить с помощью переменного резистора между выходом усилителя А4 и инверсным входом П-регулятора на усилителе А2.

Согласно (16) величина коэффициента передачи обратной связи будет равна для

В,

.

а)

б)

Рис. 5 Электронные модели САУ с регулированием по возмущению (а) и отклонению (б)

Коэффициент передачи П-регулятора согласно (17) найдём для [S_сау] = 0.1 как

.

Величины входных сопротивлений R₉, R₁₀ и сопротивлений обратной связи R₁₁ операционного усилителя А2, моделирующего П-регулятор, обратную связь и устройство сравнения, выберем из комплектующих стенда следующим образом

кОм,

кОм,   , кОм,

кОм,   кОм.

Если здесь выбрать тоже самое базовое напряжение U_o = 10 В, тогда уравнения связи сигналов модели и реальных величин будут иметь вид

,

,

.

Отсюда можно определить диапазоны изменения сигналов модели при эксперименте