Синтез системы автоматического управления. Разработка структурной схемы модели электромеханической системы (ЭМС) и расчет параметров её звеньев, страница 3

Основная задача работы – определение структуры корректирующего устройства с такими параметрами, чтобы скорректированная система удовлетворяла заданным показателям качества динамических (переходного процесса) и установившихся режимов работы.

1.2. Заданные технические сведения и параметры

1.2.1. Все ниже перечисленные сведения должны быть заданы руководителем проекта.

1.2.2. Сведения об элементах объекта управления

Двигатель. Тип двигателя _______. Его параметры взяты из прил. 1 и приведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные параметры двигателя

Pном	Uяном	Iяном	wдном	Rя	Lя	Mном		Jд
кВт	В	А	рад. с-1	Ом	мГн	Н.м	рад. с-2	кг. м2

В табл.1 обозначено:

Р_ном – номинальная мощность двигателя,

U_яном – номинальное напряжение двигателя,

I_яном – номинальный ток двигателя,

w_дном– номинальная угловая скорость якоря двигателя

 - максимальное ускорение якоря двигателя,

R_я – активное сопротивление якоря при t°=15°C,

L_я – индуктивность якоря,

M_ном – номинальный электромагнитный момент двигателя,

J_Д – момент инерции якоря двигателя.

Силовой преобразователь (СП). Задаются следующие параметры:

Р _уном=_____номинальная мощность СП,

U_уном=______номинальное напряжение выхода (U_я) СП,

U_умакс=_____максимальное напряжение выхода СП,

U_уп=_______ напряжение выхода блока управления (U_рег) СП при U_уном.,

T_у=________(мс) постоянная времени апериодического звена, как модели СП.

Исполнительный механизм. Задаются следующие параметры:

Момент инерции механизма "приводится" к скорости вращения вала двигателя и совместно с J_д учитывается в модели ОУ параметром J_с=_{_______}(кгм²). Максимальная ошибка е_макс=____(мм) необходима для расчета запретной зоны по точности.

1.2.3. Сведения о параметрах случайного сигнала управления g(t).

Предельное значение добротности по скорости k_v =             рад/c.

Предельное значение добротности по ускорению k_а =             рад/c².

Максимальная ошибка  е_макс. =

   Для синтезированной САУ заданы следующие показатели качества переходного процесса (см. прил.2) при сигнале управления α_з = α_макс* 1(t) (рад): α_макс=______(рад),

 σ % =_______ - перерегулирование, t_k =_____ - реальное время переходного процесса при трубке точности K%. По этим данным из прил.2 находятся такие параметры - показатель колебательности, τ_с - относительное время первого согласования,τ_max - относительное время достижения максимума и ω_о – параметр типовой желаемой л.а. х. Реальное время t_к определяется как t_к = τ_к/ω_о.

        Напомним, что «динамический синтез» выполняется для линеаризированной модели системы, при этом наличие в её структуре нелинейных элементов игнорируется.

2. Разработка структурной схемы электромеханической системы (ЭМС) и расчет параметров её звеньев

2.1. Исходные положения

Структурная схема исходной системы разрабатывается на основании функциональной схемы (рис.1 и 2) в соответствии с заданием. Структуру исходной системы образуют последовательно включенные звенья силового преобразователя (СП), двигателя (Д)  и датчика скорости (для статической системы) на входе датчика скорости - w_Д. Для астатической системы после двигателя (выход a_Д) ставится редуктор (Р) и  датчик положения, датчик скорости отсутствует.

2.2. Параметры структурной схемы моделей двигателя и механизма

Общепринятая структура модели двигателя постоянного тока, управляемого со стороны якоря, изображена на рис.4. Она соответствует элементу Д функциональной схемы, приведенной на рис.2 и 3.