Построение структурной схемы следящей системы

Т_У2=Т_дт+Т_тп=Т_тп=0,0042 с.

Отсутствие фильтра в контуре скорости приводит к тому, что Т_дс=0, и суммарная постоянная контура скорости становится равной:

Т_У1=2Т_У2+Т_дс=2Т_У2=Т_кт=0,0084 с.

Предположим, постоянная фильтра в контуре тока приблизительно равна постоянной тиристорного преобразователя, постоянная фильтра в контуре скорости постоянной контура тока. В этом случае при наличии фильтров малая суммарная постоянная контура скорости Т_У1=8Т_тп=0,0472 с, а в случае отсутствия фильтровТ_У1=2 Т_тп=0,0118 с. Постоянная контура скорости при настройке на ОМ при отсутствии фильтров Т_кс=Т_У1=0,0118 с_, при наличии их Т_кс=2Т_У1=0,0236. То есть быстродействие контура скорости при отсутствии фильтров в два раза выше.

На рис. 1 приведена схема контура тока, где указано место включения фильтров в системах стабилизации скорости. В нашем случае исключим их из схемы.

В этом случае структурную схему контура тока можно представить в виде, приведенном на рис 2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Схема контура тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Структурная схема контура тока

Регулятор контура тока по известным причинам настраивается на ОМ.

Определим параметры схемы контура тока (рис. 1). Сопротивления R_от, R_зт определяются из условия R_от/ R_зт=в_2, при этом следует принять:

если в₂<1 R_от=1 кОм,

R_зт= 1/ в₂

R_зт= 1/0,031=32,26 кОм,

R_зт=33 кОм

Емкость конденсатора определим из соотношения:

или

C=0,015/1000=0,000015 Ф= 15 мкФ.

Свернув контур тока, получим передаточную функцию контура тока в виде:

Определим коэффициент обратной связи по току:

Поскольку коэффициент передачи контура тока равен , то при максимальном напряжении на выходе регулятора скорости (в аналоговых системах U_рсmax=10в) I_{я max}=10*К^-1_от, откуда получим К_от=10 / I_{я max}=(10/28,4)=0,3521. Этот коэффициент образуется следующими элементами обратной связи: падением напряжения на сопротивлении шунта R_ш, усилителем датчика тока (ДТ) К_дт, Сопротивления фильтра в обратной связи по току R_ф и сопротивлением на входе регулятора

R_т. К_от= R_ш К_дтК_тили, К_т= К_от / (R_ш К_дт),

где К_т - коэффициент приведения обратной связи по току к задающему входу. В следящих системах фильтр в обратной связи не используют, тогда К_т=R_зт/ R_т

При решении задачи синтеза регулятора контура скорости, как правило, членом, содержащим пренебрегают, ввиду его малости. Тогда передаточная функция контура будет:

Статическая ошибка по скорости на качественные показатели контура положения практически не влияет, поэтому в промышленных следящих системах, построенных по такому принципу, используют П - регулятор, что позволяет получить максимальное быстродействие контура. По той же причине фильтр в обратной связи по скорости исключают, тогда постоянная датчика скорости Т_дс=0. Структурная схема контура скорости с учетом вышесказанного примет вид, приведенный на рис. 3.

Настройка контура тока, исходя из максимального быстродействия, выбирается таким образом, чтобы первая сопрягающая частота после частоты среза (щ_с) была бы равна 2щ_с, то есть:

щ_с=1/2Т_кт ==59,52

или К_раз=1/2Т_кт =59,52 «Оптимум по модулю».

.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Структурная схема контура скорости

Схема контура скорости, соответствующая структурной схеме приведена на рис. 4.

Рис. 4. Схема контура скорости

Коэффициент передачи тахогенератора определить из соотношения

где U_тг - крутизна изменения выходного напряжения.

Тахогенератор выбрать по максимальной скорости двигателя из таблицы 5.

Выбираем ТД-101 так как скорость двигателя 1500 об/мин=157 рад/с.

Таблица 1.1 - Тахогенераторы

Поскольку коэффициент передачи контура скорости равен , то при максимальном напряжении на входе системы (в аналоговых системах U_рсmax=10в) щ_н=10*К^-1_ос, откуда получим К_ос=10 / щ_н =10/157=0,064. Этот коэффициент образуется следующими элементами обратной связи: напряжением на зажимах тахогенератора U_тг, делителем R, фильтром в обратной связи по скорости R_фс и С_фс сопротивлением на входе регулятора R_с. тогда

К_ос= К_тгК_с где, К_r=R= 0,5 (const)

или, К_с= К_ос / (К_тг)=0,064/0,5*0,248=0,52

где К_с - коэффициент приведения обратной связи по скорости к задающему входу.

Определим параметры схемы контура скорости (рис. 4). Сопротивления R_ос, R_зс определяются из условия R_ос/ R_зс=в_1, при этом следует принять: при в₁>1, то R_ос=106 кОм, R_зс=1 кОм.

С другой стороны К_с=R_зс/ R_сиз этого соотношения и определим величину сопротивления R_c.

R_c=R_зс /К_с=1/0,52=1.92 кОм

Свернем контур скорости, тогда передаточная функция контура скорости примет вид:

В результате получим следующую структурную схему контура положения:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Структурная схема следящей системы

Эта структурная схема является исходной для синтеза регулятора следящей системы.

2. Определение структуры и параметров регулятора контура положения