Расчёт динамических характеристик электрических следящих приводов с применением операционного метода решения дифференциальных уравнений

В общем случае ограничение тока проявляется в многократном срабатывании коммутирующего устройства У2.

Таким образом, по отсутствию или наличию ограничения тока ЭСП имеет три состояния: ограничение тока отсутствует, действует ограничение отрицательного значения тока, действует ограничение положительного значения тока. Присвоим этим состояниям условные обозначения , , .

Предполагается, что величина сигнала задана достаточно большой, чтобы перевести УМ в режим насыщения напряжения. Тогда в состоянии цепь УМ и обмотки ИД описывается уравнениями (1-10), (1-11), а в состоянии - уравнениями (1-8), (1-9).

Предполагается также, что после выхода из режима ограничения тока цепь УМ и обмотки ИД возвращается к тому состоянию, которое было до перехода к режиму ограничения тока.

Переходы между состояниями отсутствия или наличия ограничения тока:

переход -

и ,

переход -

и ,

переход -

и ,

переход -

и .

В приведённых неравенствах , и - соответственно верхнее предельное значение ограничения тока, нижнее предельное значение ограничения тока и допустимая абсолютная погрешность функции при переходах.

5.2 Ограничение тока переводом ИД в режим динамического торможения

Принцип ограничения тока поясним с помощью рисунка 8. Сигнал поступает на вход УМ с выхода предварительного инвертирующего усилителя, выполненного на операционном усилителе .В состав ЭСП входит коммутирующее устройство У2, содержащее компаратор. На вход У2 поступает сигнал , пропорциональный току ИД. При достижении током установленной предельной величины коммутирующее устройство У2 с помощью аналогового ключа отключает сигналы, ранее поступавшие на вход предварительного усилителя через резисторы , и подключает сигнал отрицательной обратной связи по току, поступающий через резистор . В результате происходит уменьшение величины тока. При достижении током другой величины, несколько меньшей, чем предельная величина, управление предварительного усилителя восстанавливается.

Рисунок 7. Схема ограничения тока переводом ИД в режим динамического торможения

Как и в подразделе 5.1, ограничение тока в общем случае проявляется в многократном срабатывании коммутирующего устройства У2.

Таким образом, по отсутствию или наличию ограничения тока ЭСП имеет два состояния: ограничение тока отсутствует, и ограничение тока действует. Присвоим этим состояниям условные обозначения , .

Переход в режим ограничения тока влияет на уравнения состояний , , на состояние цепи УМ и на переходы между состояниями цепи УМ, рассмотренными в разделе 1.

Уравнение токов на входе предварительного усилителя запишем в виде:

,

откуда

.

Подставим это выражение в (1-4)…(1-7).

. (5-1)

.(5-2)

Уравнения (5-1), (5-2), взятые со знаком «+» перед последним членом, действительны для состояния , уравнения (5-1), (5-2), взятые со знаком «-» перед последним членом, действительны для состояния .

Введём фиктивное выходное напряжение УМ при ограничении тока ЭСП . Фиктивное выходное напряжение УМ представляет собой выходное напряжение УМ в условиях действия ограничения тока ЭСП при отсутствии зоны нечувствительности и ограничения выходного напряжения:

. (5-3)

Это напряжение используется для определения состояния УМ при переходе к режиму ограничения тока ЭСП. В режиме ограничения тока ЭСП при определении условий перехода между состояниями УМ, приведёнными в разделе 1, взамен напряжения также следует использовать напряжение .

Уравнение (5-3) действительно для всех состояний УМ.

Переходы между состояниями отсутствия или наличия ограничения тока:

переход - ,

 и и ,

переход - ,

и и ,

переход - ,

и и ,

переход - ,

и и .

усилитель датчик электрический сигнал

Список литературы

1. Панарин Г.М. Расчёт динамических характеристик систем управления с применением операционного метода решения дифференциальных уравнений.

2. Динамика электромашинных следящих систем. М., «Энергия». 1967. 408 с. Авт.: Е.С. Блейз, Ю.Н. Семёнов, Б.К. Чемоданов, Н.М. Якименко.

3. Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие. Т.1. Механика. Scask.ru.

Размещено на Allbest.ru