72393

Системы подчиненного регулирования (СПР)

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Пусть обратную связь полагаем единичной. Чтобы обеспечить настройку на ОМ, необходимо применить ПИ-регулятор с ПФ параметры которого следует рассчитать по формулам Переходная характеристика контура по задающему воздействию имеет следующие показатели качества: 4.3%, Быстродействие контура, таким образом...

Русский

2014-11-21

602.5 KB

23 чел.

4.1. Основные сведения

Системы подчиненного регулирования (СПР) построены по каскадному принципу, т. е. с вложенными друг в друга (подчиненными) контурами. Выходная величина регулятора i-го контура служит задающим воздействием для (i –1)-го контура. Каждый контур содержит регулятор с ПФ , звенья с малыми постоянными времени  и т. д. (часто одним из таких звеньев является подчиненный по отношению к данному контур) с общей ПФ  и звено с одной () или двумя ( и ) большими постоянными времени, имеющее ПФ  Внутри каждого контура регулятор осуществляет последовательную коррекцию, компенсируя большую постоянную времени, являющуюся причиной нежелательной инерционности объекта управления.

Параметры регуляторов рассчитываются по формулам, определяющим тип стандартной настройки контура. Наиболее широко применяются настройки на оптимум по модулю (ОМ) и на симметричный оптимум (СО).

Пусть  обратную связь полагаем единичной. Чтобы обеспечить настройку на ОМ, необходимо применить ПИ-регулятор с ПФ  параметры которого следует рассчитать по формулам  Переходная характеристика контура по задающему воздействию имеет следующие показатели качества: 4.3%,  Быстродействие контура, таким образом, определяется только значением малой постоянной времени. Недостаток этой настройки состоит в том, что время реакции на возмущающее воздействие зависит не только от , но и от .

Если  то настройка на ОМ обеспечивается применением П-регулятора с ПФ . Для того же, чтобы настроить контур на СО, следует применить ПИ-регулятор, выбрав его параметры

следующим образом: . Показатели качества ПХ контура по задающему воздействию таковы: 43%,  Длительность переходного процесса по возмущению зависит только от .

В многоконтурной системе при расчете регулятора вышестоящего контура подчиненный ему контур, настроенный на ОМ, рассматривается приближенно как апериодическое звено с эквивалентной малой постоянной времени . Если в контуре есть несколько звеньев с малыми постоянными времени, то их допустимо рассматривать как одно апериодическое звено с постоянной времени, равной сумме указанных малых постоянных времени.

4.2. Программа работы

Объектом исследования является система регулирования скорости двигателя постоянного тока, схема которой (в относительных единицах) приведена на рисунке. Питание двигателя осуществляется от тиристорного преобразователя. Система содержит подчиненный контур регулирования тока.

Ввиду его высокого быстродействия обратная связь по противоЭДС двигателя не учтена. На схеме  и  – угловая скорость, ток, электромагнитный момент и момент сопротивления двигателя;  и – задающие воздействия для скорости и тока;  и  – электромеханическая и электромагнитная постоянные времени двигателя;  – коэффициент передачи якорной цепи;  и  – коэффициент передачи и постоянная времени тиристорного преобразователя;  – параметры ПИрегуляторов тока и скорости.

Значения параметров объекта управления приведены в таблице.

Параметр

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

с

0.004

0.004

0.005

0.004

0.004

0.005

0.004

0.004

0.005

0.005

с

0.01

0.02

0.04

0.01

0.02

0.04

0.01

0.02

0.04

0.05

с

0.1

0.2

0.4

0.1

0.2

0.4

0.1

0.2

0.4

0.5

10

5

10

5

10

5

5

10

5

10

2

4

5

4

2

5

2

4

5

4

  1.  Рассчитать параметры регулятора тока и далее – регулятора скорости по формулам, приведенным в 4.1, исходя из того, что контуры тока и скорости должны быть настроены, соответственно, на ОМ и СО. При расчете регулятора скорости рассматривать контур тока как апериодическое звено.

Расчёт параметров регуляторов тока и скорости.

а) Параметры регулятора тока (настройка на ОМ):  

б) Параметры регулятора скорости (настройка на CО):

2) Исследование динамических свойств контура тока.

С этой целью получить его ПХ, подавая на вход контура единичное ступенчатое воздействие .

Сделать эскиз ПХ или копию экрана, определить  и , сравнить их с теоретическими значениями.

σ=4.32%, tн=0.024с

Далее, разомкнув обратную связь, получить ЛЧХ контура тока. Определить запас устойчивости по фазе.

3) Исследование динамических свойств контура скорости.

Исследовать динамические свойства контура скорости с идеализированным контуром тока, для чего получить ПХ системы (см. рисунок) по задающему воздействию, заменив контур тока апериодическим звеном с эквивалентной малой постоянной времени.

при Tм=T0=0.04

σ=63.5%, tн=0.133с

4) Исследование динамических свойств системы.

Исследовать динамические свойства системы (рисунок) по задающему воздействию: получить ПХ , определить  и , сравнить со значениями, полученными в п. 3. Прокомментировать результат.

σ=84%, tн=0.484с

Динамические характеристики хуже чем в 3-м пункте, поскольку в 3-м пункте мы приближённо заменяли контур тока апериодическим звеном с малой постоянной времени.

ПФ разомкнутого контура скорости:

ЛАХ разомкнутого контура скорости:

5) Определение порядка астатизма системы по возмущению MС.

Определить порядок астатизма  системы по возмущению . Получить ПХ  по возмущению, определить ее установившееся значение  и время регулирования  (задавать допуск для отклонения  от  как 0.05). Повторить анализ, увеличив значение  вдвое и пересчитав значение . Прокомментировать результаты.

hM(∞)=0;  tр=23.7 с

TM=0.4*2=0.8 с

hM(∞)=0;  tр=23.7 с

Время установления увеличилось более чем в два раза.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29124. Коммерческое представительство 27.5 KB
  Коммерческое представительство. Коммерческим представителем является лицо постоянно и самостоятельно представительствующее от имени предпринимателей при заключении ими договоров в сфере предпринимательской деятельности. Одновременное коммерческое представительство разных сторон в сделке допускается с согласия этих сторон и в других случаях предусмотренных законом. При этом коммерческий представитель обязан исполнять данные ему поручения с заботливостью обычного предпринимателя.
29125. Сроки в гражданском праве и их классификация 33 KB
  В зависимости от того кем устанавливаются сроки: законными зафиксированы в законах и иных нормативных актах законом установлен 3 летний общий срок исковой давности договорными устанавливаются соглашением сторон судебными устанавливаются судом арбитражным или третейским судом 2. По характеру определения сроков последние делятся: императивные они точно определены законом и не могут быть изменены по соглашению сторон; диспозитивные эти сроки хотя и предусмотрены законом но могут быть изменены соглашением сторон;...
29126. Исковая давность (понятие, сроки, применение) 28.5 KB
  Исковой давностью признается срок для защиты права по иску лица право которого нарушено. Сроки: Общий срок исковой давности 3 года для отдельных видов требований законом могут устанавливаться специальные сроки исковой давности сокращенные или более длительные по сравнению с общим сроком. Сроки исковой давности и порядок их исчисления не могут быть изменены соглашением сторон. Основания приостановления и перерыва течения сроков исковой давности устанавливаются настоящим Кодексом и иными законами.
29127. Перерыв и приостановление исковой давности. Последствия с ними связанные 30 KB
  Перерыв и приостановление исковой давности. Перерыв течения срока исковой давности предъявлением иска в установленном порядке совершением обязанным лицом действий свидетельствующих о признании долга. После перерыва течение срока исковой давности начинается заново; время истекшее до перерыва не засчитывается в новый срок. Приостановление течения срока исковой давности: если предъявлению иска препятствовало чрезвычайная и непреодолимая сила; если истец или ответчик находится в составе Вооруженных Сил переведенных на военное положение;...
29128. Требования, на которые исковая давность не распространяется 27 KB
  Требования на которые исковая давность не распространяется. Исковая давность не распространяется на: требования о защите личных неимущественных прав и других нематериальных благ; требования вкладчиков к банку о выдаче вкладов; требования о возмещении вреда причиненного жизни или здоровью гражданина. требования собственника или иного владельца об устранении всяких нарушений его права хотя бы эти нарушения не были соединены с лишением владения.
29129. Содержание права собственности 25.5 KB
  Собственнику принадлежат права 1 владение т. Собственник вправе по своему усмотрению совершать в отношении принадлежащего ему имущества любые действия не противоречащие закону. Собственник несет бремя содержания принадлежащего ему имущества если иное не предусмотрено законом или договором. Риск случайной гибели или случайного повреждения имущества несет его собственник если иное не предусмотрено законом или договором.
29130. Формы права собственности 49 KB
  В РФ признаются: Негосударственная Государственная: на праве собственности РФ федеральная собственность на праве собственности субъектам РФ собственность субъекта РФ. Земля и другие природные ресурсы не находящиеся в собственности граждан юридических лиц либо муниципальных образований являются государственной собственностью. Имущество находящееся в государственной собственности закрепляется за государственными предприятиями и учреждениями во владение пользование распоряжение.
29131. Основания возникновения права собственности и их классификация 32 KB
  Находка Нашедший потерянную вещь обязан немедленно уведомить об этом лицо потерявшее ее или собственника вещи и возвратить ему найденную вещь. Вещь может быть также сдана транспортной организации в милицию или орган местного самоуправления. В случае неустановления владельца вещи в 6 месяцев нашедший вещь приобретает право собственности на нее. При возврате вещи владельцу нашедший вещь вправе потребовать от него вознаграждение за находку в размере до 20 стоимости вещи а также возмещение необходимых расходов связанных с хранением или...
29132. Приобретательская давность как основание возникновение права собственности 26.5 KB
  Приобретательная давность лицо гражданин юридическое лицо не являющееся собственником имущества но добросовестно открыто и непрерывно владеющее как своим собственным недвижимым имуществом в течение 15 лет либо иным имуществом в течение 5 лет приобретает право собственности на это имущество. Приобретательная давность это новая для отечественного законодательства форма приобретения права собственности. Право собственности на недвижимое и иное имущество подлежащее государственной регистрации возникает у лица приобретшего это...