15270

Построение математической модели электромеханического объекта управления

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа №10 Построение математической модели электромеханического объекта управления по курсу Теория управления вариант 1 Цель работы: изучение математических моделей и исследование характеристик электромеханического объекта управления пост...

Русский

2013-06-11

332 KB

4 чел.

Лабораторная работа №10

"Построение математической модели электромеханического объекта управления"

по курсу "Теория управления"

вариант 1

Цель работы: изучение математических моделей и исследование характеристик электромеханического объекта управления, построенного на основе электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения.

1. Построение полной модели ЭМО.

вар.

В

об/мин

A

Нм

Ом

мс

кг м2

мс

кг м2

1

27

600

1,4

0,6

6,6

6

1,5.10-3

4

15

0,05

Рассчитаем параметры полной модели:             

  =600 об/мин = 62,83рад/с                                                                          

с

с

полная модель ЭМО

Получили графики моделирования при

2. Исследование влияния момента сопротивления  на вид переходных процессов.

На  изменение момента сопротивления влияния не оказывает:

Влияние момента сопротивления на ток :

        

       

       

      

При изменении момента сопротивления изменяется максимальное и установившееся значение тока :

0

2

4

6

9

0

0,15

0,25

0,4

0,6

Влияние момента сопротивления на скорость :

       

       

       

      

При изменении момента сопротивления изменяется установившееся значение скорости , а  время переходного процесса  остается неизменным:

0

2

4

6

9

9,8

4,8

3,8

3

1,7

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

Влияние момента сопротивления на угол поворота :

     

       

     

      

При увеличении момента сопротивления падает скорость и уменьшается угол поворота.

3. Исследование влияния момента инерции нагрузки  на вид переходных процессов.

Влияние момента инерции на ток :

        

      

        

      

При увеличении момента инерции растет максимальное значение тока.

Влияние момента инерции на скорость :

        

      

         

      

При увеличении момента инерции меняется время переходного процесса , а установившееся значение  остается неизменным:

0,025

0,038

0,05

0,062

0,075

9,8

9,8

9,8

9,8

9,8

0,23

0,25

0,3

0,32

0,35

4. Исследование влияния передаточного отношения редуктора  на вид переходных процессов.

Влияние передаточного отношения на скорость  при :

          

         

          

        

Влияние передаточного отношения на скорость  при :

         

         

          

        

При увеличении передаточного отношения изменяется время переходного процесса , а установившееся значение скорости  определяется моментом сопротивления

3,75

9,38

15

20,62

26,25

9,8

9,8

9,8

9,8

9,8

0,6

0,45

0,32

0,3

0,2

5. Моделирование процессов системы при постоянных времени  и , меньших на порядок.

      

         

      

         

Уменьшение постоянных времени ведет к уменьшению времени переходных процессов.

6. Построение приближенной модели ЭМО.

Рассчитаем параметры приближенной модели:

приближенная модель ЭМО

приближенной модели

полной модели

приближенной модели

полной модели

7. Получение моделей ВСВ.

Получим модель ВСВ полной схемы моделирования:

Получим модель ВСВ упрощенной схемы моделирования:

Вывод: на основе механических и электрических законов можно получить модель ОУ в виде электродвигателя и исследовать его переходные характеристики. Во многих случаях малыми постоянными времени можно пренебречь, упрощая модель, при этом погрешности, вызванные упрощением, весьма малы.