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

15 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

6978. План ликвидации аварий на горнорудном предприятии 45.5 KB
  План ликвидации аварий на горнорудном предприятии План ликвидации аварии (далее ПЛА) - это документ, определяющий меры и действия, необходимые для спасения людей и ликвидации аварий в начальной стадии их возникновения. Каждая его п...
6979. Трехступенчатый контроль и расследование несчастных случаев на производстве 46.92 KB
  Содержание Порядок проведения трехступенчатого контроля. Порядок расследования и учета несчастных случаев на производстве Обеспеченность рабочих санитарно-бытовыми помещениями: классификация и назначение СПБ Техника безопасности на...
6980. Программирование алгоритмов линейной и разветвляющейся структуры 41.5 KB
  Программирование алгоритмов линейной и разветвляющейся структуры Задание 1: Составьте и выполните программу линейной структуры согласно вариантам задания. Варианты задания Вычислить значение функции переменных при заданных значениях параметров: x=(8...
6981. Маркетинговая политика распределения 45.5 KB
  Маркетинговая политика распределения 1.Сущность маркетинговой политики распределения. 2.Каналы распределения продукции и их характеристики. 3. Посредническая деятельность в каналах распределения и её оценка. 1.Сущность маркетинговой политики распред...
6982. Маркетинг как открытая мобильная система 97 KB
  Маркетинг как открытая мобильная система Системный подход к организации маркетинга на предприятии. Характеристика основных этапов маркетинговой деятельности предприятия (анализ ситуации, планирование маркетинговой деятельности, реализация пл...
6983. Изучение потребностей, поведения потребителей и выбор целевых сегментов 133 KB
  Изучение потребностей, поведения потребителей и выбор целевых сегментов. Моделирование поведения покупателей с учетом факторов влияния. Потребительские рынки, процесс принятия решения о покупке. Рынок товаров промышленного назначения. Сущнос...
6984. Маркетинговая товарная политика 141 KB
  Маркетинговая товарная политика Сущность маркетинговой товарной политики и её структура. Атрибуты товара (упаковка, торговая марка). Конкурентоспособность товара и создание нового продукта. Товарный ассортимент и товарная номенклатура. Жи...
6985. Маркетинговая ценовая политика 63.5 KB
  Маркетинговая ценовая политика Сущность и роль ценовой политики в системе маркетинга. Алгоритм маркетингового расчета цен Сущность и особенности использования методов прямого ценообразования. Сущность и роль ценовой политики. Цены и ценова...
6986. Маркетинговая политика коммуникаций 114 KB
  Маркетинговая политика коммуникаций. Сущность маркетинговой политики коммуникаций, основные элементы. Алгоритм планирования комплекса маркетинговых коммуникаций. Реклама, пропаганда, личные продажи как элементы маркетинговой политики коммуни...