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

22 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

53597. СРЕДНЕВЕКОВАЯ ДЕРЕВНЯ И ЕЕ ОБИТАТЕЛИ 70 KB
  План урока: Господская земля и крестьянские наделы. Феодалы и зависимые крестьяне. Крестьянская община.
53598. УРОК КАК ОСНОВНАЯ ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ В ШКОЛЕ План – конспект урока по изобразительному искусству 38 KB
  Виды изобразительного искусства графика живопись скульптура. Виды декоративноприкладного искусства одежда бижутерия ткани обои керамика ковроткачество и т. Виды конструктивного искусства архитектура и дизайн. Отличительные особенности жанров изобразительного искусства пейзаж натюрморт портрет бытовой жанр исторический жанр анималистический жанр.
53599. Геоинформационные системы в интернете 43.5 KB
  Цели урока: Образовательная знакомство с новейшим классом информационных систем освоение приемов поиска и средств навигации в ГИС 2GIS Тюмень и освоение приемов работы с инструментами в программе Google планета Земля. Что такое геоинформационная система ГИС географическая информационная система это современная...
53600. Правописание буквосочетаний жи, ши 785.5 KB
  Цель: Уточнение представлений учащихся о звуках ж, ш, ц как твёрдых; ознакомление учащихся с особенностями написания сочетания жи ши; развитие умение правильно писать сочетания жи ши; развитие познавательной активность детей; речи учащихся наблюдательности внимания мышления умения работать с книгой. Шишка жёлудь цветок Мягкий или твёрдый согласный звук слышится вначале каждого из этих слов Работа с учебником. У доски работают два ученика. Работа с учебником.
53601. Модель оценки капитальных активов 31 KB
  Одним из ключевых положений портфельной теории является обоснование того, что с каждым рисковым активом связаны два типа рисков – диверсифицируемый и недиверсифицируемый
53602. Работа в сети Интернет. Электронная почта 60 KB
  Электронная почта Этапы работы Содержание этапа заполняется педагогом Оценка эксперта по базовым педагогическим компетенциям и уровню владения учебным материалом 1. Методы: беседа Педагог здоровается отмечает отсутствующих в группе. Определение целей и задач которых педагог хочет достичь на данном этапе урока: повторение и закрепление теоретических знаний предыдущего занятия; закрепление практических навыков сохранения информации из интернета стимулирование обучающихся к быстрому выполнению работы воспитание эстетического...
53603. Конспект урока обучение грамоте: «Написание заглавной буквы «Т» 40.5 KB
  Детям предлагается игра Угадай букву по описанию Ставим ручку на верхнюю линию рабочей строки опускаемся по наклонной линии поднимаемся по наклонной до середины выполняем узелок уходим вправовверх и на 1 3 выписываем секрет по секрету наклонная вниз качалочка крючок до середины Ставим ручку на 1 3 сверху уходим влево вверх задерживаемся на строке опускаемся по наклонной вниз выполняем качалочку поднимаемся по крючку до середины две части соединяем секретом по секрету наклонная линия вниз качалочка крючок до середины...
53604. Введение в информатику. Правила техники безопасности 582.5 KB
  Дидактическая цель: дать общее представление об информатике как о науке ввести понятие информатика cформировать знания по технике безопасности работы в компьютерном классе. Знать: формулировку понятия информатика основные правила техники безопасности нормы работы в компьютерном классе основные упражнения физкультминутки. Информатика и ИКТ : учебник для 7 класса Н. Вначале мы узнаем что изучает предмет информатика а также поймем значимость этого предмета в современном мире.
53605. Оценка облигаций 23 KB
  Номинальная цена напечатана на бланке облигации и обозначает сумму, которая берется взаймы и подлежит возврату по истечении срока облигационного займа.