Использование УОТ

6.Приведите структурную схему электропривода постоянного тока с разомкнутой системой управления при учете внешних воздействий в виде ЭДС преобразователя в цепи якоря, напряжения на обмотке возбуждения и момента нагрузки, предполагая, что характеристика намагничивания линейна.

Поскольку в структурной схеме двигателя присутствуют блоки перемножения на поток и нелинейная характеристика намагничивания, для получения передаточной функции надо перейти к приращениям величины. Покажем это на примере уравнения равновесия напряжений для якорных цепей. Д питаются от общего преобразователя и поэтому используются напряжения на якоре, а не ЭДС преобразователя.

Дадим переменным приращение относительно некоторых начальных значений

;

;

;

;

(*)

исключим из уравнения (*) уравнение статики, тогда получим выражение для приращения величин

Считается что приращения маленькие, тогда считается что Δх * Δу – малая величина, ей пренебрегают

В этих выражениях знаком «нач» помечены начальные значения величин которые зависят от выбора начального режима работы привода.

-1

Ф

i_В

Ф

F

δF

δФ

F_нач

линеаризация состоит в том что:

1/К_Ф

переходя к приращениям:

Объединяя эти 2 выражения можно получить:

1ое слагаемое в скобках имеет размерность времени и называется постоянной времени ОВ, Т_в,рассчитанная в рабочей точке при Ф_нач и тогда передаточная функция линеаризации для цепи возбуждения получит вид:

Выражение для линеаризации схемы ДПТНВ

Может быть построена структурная схема привода приращения:

ΔU_я

ΔМ_с

Δω

ΔФ

ΔФ

ΔU_в

Δi_я

ΔМ_д

Δω

-1

с_д

Ф_нач

ω_нач

Ф_нач

с_д

I_Янач

-1

Поскольку оказалось, что приращение потока действует в 2 различные точки схемы, необходимо перенести выход звена с передаточным коэффициентом ω_нач на вход схемы.

Выход с звена с передаточным коэффициентом I_Янач, надо перенести в точку куда подается напряжение ΔUя. После преобразований в получившейся цепи можно, положив ΔUя=0 и ΔМс=0 получить передаточную функцию , которая покажет как будет меняться скорость при изменении напряжения на ОВ.

После некоторых упрощений ф-ция записывается в виде:

Знак минус перед единицей перед функцией указывает на то, что положительному приращению направления ОВ (U_я) соответствует отрицательное приращение скорости.

При данном линейном напряжении возбуждения, поток будет меняться тем больше, чем больше Кф, и чем меньше сопротивление ОВ

Умножение на Wов показывает, что при увеличении Wов увеличивается намагничивающая сила при данном токе возбуждения

рассчитано при начальных значениях.

7. Запишите передаточные функции электропривода с разомкнутой системой регулирования и двигателем постоянного тока с независимым возбуждением при воздействиях в виде ЭДС преобразователя. Покажите характер зависимости ω=f(t) при Тэм<4*Тя.ц. и Тэм>4*Тя.ц. при скачке управляющего воздействия.

Передаточная функция двигателя с независимым возбуждением при постоянном потоке:

е_п

с_д

с_д’

i_я

М_д

е_д

-1

-1

T_яц= L_яц/R_яц – постоянная времени якорной цепи, в секундах

L_яц – индуктивность якорной цепи, в генри

R_яц – активное (омическое) сопротивление якорной цепи, в омах.

с_д’= с_дФ

J – Момент инерции привода (Кг/м²)

- ПФ по управлению (по возмущению не пишем, т.к. воздействие – ЭДС преобразователя, т.е Мс = 0).

Чтобы получить такие ПФ запишем матричное уравнение:

= +

мат.А мат.В

мат.А – матрица коэффициентов мат.В – матрица управления

= Ах+Вu (х – вектор вых.координат) = рх => ;

W(p) = - матричная ПФ

Если взять определитель ПФ, то получим характеристический полином:

,

- электромеханическая постоянная времени привода.

Коэффициенты, стоящие в ПФ определяют установившееся значение выходной переменной при установившемся значении входного воздействия, т.е. характеризуют величину, которая установится по окончанию переходного процесса.

Корни характеристического полинома будут вещественными, если

ω

t₁

t₀

_нач

t

Если условие не соблюдается, то корни комплексно – сопряженные.

ω

t₁

t₀

_нач

t

До начала переходного процесса существовали начальные значения скорости и тока.

в t₀ скачком увеличена ЭДС преобразователя

Дата добавления: 2015-10-31