Расчет САУ скоростью электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения (стр. 4 из 4)

Согласно

ynnbo=(bп*t/T)(1-t/2T)=(25*0.004/0.005)(1-0.004/2*0.005)=12

(5.1)

; ; ;

откуда имеем:

В

процессе расчетов получим:

.

Коэффициенты матрицы

можно определить, задавшись распределением собственных корней по Батерворту:

.

Согласно теореме Виетта можно записать:

это

также можно записать в матричной форме:

Т.о. получим:

.

Подставив полученные значения в выражения 5.1 можно определить значения коэффициентов

:

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

7.1 Расчет принципиальной схемы управляющего устройства, синтезированного методом последовательной оптимизации:

СУПР – система управления преобразователем;

ПР – силовая схема преобразователя;

Задатчик интенсивности регулирования на операционных усилителях DA1 DA2 и DA3 (релейные элементы и интегратор).

УТ – усилитель тока, выполняет функцию потенциальной развязки выходного сигнала с силовой схемой, так же выполняет функцию усилителя.

Регулятор скорости реализован на усилителе DA2. Регулировка тока реализована на усилителе DA5.

Зададимся

R₄=R₃=8 кОм.

R₁₀=R₁₁=33 кОм.

Для получения полного диапазона регулирования, т.е. максимальной скорости, сигнал на выходе DA6 при насыщении DA4 должен быть не менее 10В. Это условие можно записать в статическом режиме:

;

;

;

;

;

;

;

;

Зададимся С₂=0,13 мкФ.

;

;

;

Инерционное звено R₆ - C₃ служит для фильтрации сигнала, для помехозащищенности Т_ф=R₆C₃.

7.2 Проектирование принципиальной схемы методом последовательной оптимизации контуров

Регулятор тока реализован на DA6, статический регулятор скорости - на DA4, DA2 и DA7 - служат для инвертирования сигнала.

Регулятор тока называется пи-регулятором.

;

;

; ;

;

; зададимся ;

; ;

Регулятор скорости. Потенциометры с диодами служат для ограничения вых. напряжения статического регулятора скорости, т.е. ограничения напряжение задания тока. Для получения полного диапазона регулирования скорости, выходное напряжение на DA6 должно превышать выходной сигнал датчика тока, поступающий на R16

;

; ;

Условие выполняется:

p;

; ; ;

Зададимся С₂=2×10^-6 ф.

7.3. Проектирование принципиальной схемы с использованием наблюдателя.

Усилитель DA5 выполняет функции только инвертора:

; ;

Сопротивление R₁, согласно с требованием схемы, будет определяться коэффициентом l_3, т.е.

;

Зададимся

. Тогда ;

;

;

Зададимся

;

;

;

;

Зададимся

; Тогда .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оценим быстродействие системы, синтезированной методом модального управления и методом оптимизации контуров.

Время регулирования астатического контура скорости t_рса=24T₀.

Время регулирования системы синтезированной методом модального управления t_{р му}=6,8/H.

;

если

;

;

;

Т.е. качество обработки линейного закона скорости выше в системе, синтезированной методом модального управления. САУ синтезированная методом модального управления является наиболее качественной.