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:

Рном – номинальная мощность двигателя,

Uяном – номинальное напряжение двигателя,

Iяном – номинальный ток двигателя,

wдном– номинальная угловая скорость якоря двигателя

 - максимальное ускорение якоря двигателя,

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

Lя – индуктивность якоря,

Mном – номинальный электромагнитный момент двигателя,

JД – момент инерции якоря двигателя.

Силовой преобразователь (СП). Задаются следующие параметры:

Р уном=_____номинальная мощность СП,

Uуном=______номинальное напряжение выхода (Uя) СП,

Uумакс=_____максимальное напряжение выхода СП,

Uуп=_______ напряжение выхода блока управления (Uрег) СП при Uуном.,

Tу=________(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 Jд учитывается в модели ОУ параметром Jс=_______(кгм2). Максимальная ошибка емакс=____(мм) необходима для расчета запретной зоны по точности.

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

Предельное значение добротности по скорости kv =             рад/c.

Предельное значение добротности по ускорению kа =             рад/c2.

Максимальная ошибка  емакс. =

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

 σ % =_______ - перерегулирование, tk =_____ - реальное время переходного процесса при трубке точности K%. По этим данным из прил.2 находятся такие параметры - показатель колебательности, τс - относительное время первого согласования,τmax - относительное время достижения максимума и ωо – параметр типовой желаемой л.а. х. Реальное время tк определяется как tк = τко.

        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 - wД. Для астатической системы после двигателя (выход aД) 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.