Расчёт локального следящего электропривода

Элементы основного контура следящей системы. Расчет локального следящего электропривода путем структурно-параметрического синтеза. Моделирование исходной системы. Передаточные функции двигателя и силового редуктора. Проверка на условие управляемости.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.03.2013
Размер файла 765,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное АГЕНТСТВО по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности

Филиал г. Омск

Кафедра электротехники и автоматизированных промышленных установок

Методические указания в выполнению курсовой работы

по дисциплине: «Проектирование автоматизированных приводов для технологического оборудования отрасли» специальности 220301

Расчёт локального следящего электропривода

2008г.

СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Введение

1. Элементы основного контура следящей системы

2. Выбор и расчет элементов следящего электропривода

2.1 Выбор исполнительного двигателя

2.2 Расчет передаточного числа редуктора

2.3 Проверка условий физической реализуемости

2.3.1 Проверка на перегрузку по моменту

2.3.2 Проверка на обеспечение требуемой скорости нагрузки

2.3.3 Проверка на условие управляемости

2.3.4 Проверка на достаточность пускового момента

2.3.5 Передаточные функции двигателя и силового редуктора

2.4 Выбор усилителя мощности

2.5 Расчет требуемой точности измерителя рассогласования

3. Моделирование исходной системы

3.1 ЛАХ исходной системы

4. Моделирование скорректированной системы

4.1 Синтез корректирующих устройств

Заключение

Литература

ЗАДАНИЕ

Провести расчет локального следящего электропривода со следующими исходными данными:

Таблица 1

Параметры

Вариант

6

Запас устойчивости по фазе, г

36є

Скорость равномерного движения, Щравн ,рад/с

0,50

Кинематическая ошибка, Ик, є, рад

0,20,

0,00349

Величина перерегулирования, дзад, %

30

Время регулирования, tр, с

0,84

Амплитуда колебаний нагрузки, А, рад

0,17

Частота колебаний нагрузки, щ, рад/с

3,5

Момент инерции нагрузки, Jн ,кг·м2

19

Колебания нагрузки описывается следующими уравнениями:

для угла поворота:

для скорости:

для ускорения:

ВВЕДЕНИЕ

Следящие системы (СС) являются одними из наиболее характерных представителей замкнутых систем автоматического регулирования. Их широкое применение во всех сферах автоматики обусловлено растущими темпами производства, освоением новых технологий и усложнением технологических процессов. Большое влияние на широкое распространение следящих систем оказало появление принципиально новых устройств, работающих в экстремальных условиях: в космосе, под водой, в условиях радиации, т.е. там, где участие человека в управлении какими-либо процессами сопряжено с риском для здоровья.

Проектирование следящих систем подразумевает рассмотрение широкого круга вопросов - от математической постановки задачи до разработки принципиальных схем отдельных элементов.

В данном курсовом проекте основное внимание уделено вопросам расчета силового привода и динамического синтеза системы. Как показывает практика, именно эти вопросы в наибольшей степени вызывают наибольшие сложности при проектировании следящих систем. От качества проработки этих вопросов в конечном итоге зависит качество спроектированной системы.

Следует отметить, что в основу проектирования следящих систем положена теория автоматического управления. Кроме того, электромеханическая система подразумевает наличие в системе механических и электронных устройств. Поэтому специалисту, занимающемуся проектированием следящих систем необходимо иметь соответствующую подготовку в этих областях.

Рис. 1. Схема следящего электропривода

Следящий электропривод (рис.1) состоит из датчика входного сигнала 1 и датчика 5 выходной координаты, измерителя рассогласования 2, системы управления 3 и электродвигателя с механической передачей 4, которая приводит в движение исполнительный орган 6 рабочей машины. Датчики входной и выходной величин преобразуют механические величины (скорость или угол поворота вала) в электрические -- входной сигнал Uвх и сигнал обратной связи Uос. Измеритель рассогласования 2, алгебраически суммируя эти сигналы, вырабатывает сигнал рассогласования UД, поступающий в систему управления 3. Следящий электропривод по своей структуре представляет собой замкнутую систему, действующую по принципу отклонения.

Система управления 3 состоит из регулятора (усилителя) и силового преобразователя, которые обеспечивают необходимое преобразование сигнала рассогласования UД в напряжение U, поступающее на двигатель. За счет выбора схем регулятора и преобразователя или введения корректирующих устройств обеспечивается необходимый закон изменения этого напряжения во времени U(t) при отработке входного воздействия щвх(t) или цвх(t).

Электродвигатель и механическая передача 4 в соответствии с законом изменения U(t) обеспечивают перемещение исполнительного органа 6. Иногда двигатель с механической передачей называют исполнительным механизмом (сервомеханизмом).

Классификация следящего электропривода может быть выполнена по нескольким признакам. Если следящий электропривод предназначен для воспроизведения с заданной точностью скорости движения исполнительного органа, он называется скоростным, а если положения -- то позиционным.

Различают следящие электроприводы с непрерывным и прерывным управлением; последние, в свою очередь, делятся на релейные и импульсные.

В следящих электроприводах непрерывного действия напряжение, пропорциональное сигналу рассогласования, постоянно подается на двигатель.

Следящий электропривод релейного действия характеризуется тем, что напряжение на двигатель подается только в том случае, когда сигнал рассогласования достигает определенного значения. Поэтому работа релейного следящего электропривода характеризуется определенной зоной нечувствительности по отношению к входному сигналу.

Импульсный следящий электропривод отличается тем, что управляющее воздействие на двигатель подается в виде импульсов напряжения, амплитуда, частота или заполнение которых изменяется в зависимости от сигнала рассогласования. В этих случаях говорят соответственно об амплитудно-, частотно- и широтно-импульсной модуляции сигнала управления.

В следящем электроприводе используются двигатели переменного и постоянного тока, различные виды усилителей (электромашинные, магнитные, полупроводниковые, пневматические, гидравлические), датчики скорости и положения и другие аналоговые и цифровые устройства управления.

Рис. 2. Схема следящего электропривода с асинхронным двигателем

Следящий электропривод постоянного тока релейного действия. В этой схеме электропривода (рис.2) используется двигатель постоянного тока последовательного возбуждения М, имеющий две обмотки возбуждения ОВ1 и ОВ2. Управление двигателем осуществляется с помощью силовых транзисторов VT1 и VT2. Каждый из транзисторов работает при определенной полярности сигнала согласования UД , обеспечивая одно из направлений вращения двигателя. Если открыт транзистор VT1, ток проходит по ОВ2 и двигатель вращается в одном направлении, если же открыт транзистор VT2, ток проходит по 0В 1 и он вращается в другом направлении. Направление тока якоря в обоих случаях остается неизменным.

Разрядные диоды VD3 и VD4 служат для снятия перенапряжений, возникающих при отключении обладающих значительной индуктивностью обмоток возбуждения и якоря.

В рассматриваемом следящем электроприводе в качестве датчиков входной и выходной величин используются кольцевые потенциометры П1 и П2, которые образуют так называемый потенциометрический измеритель рассогласования.

Движок потенциометра П1 (датчика входной величины) связан с выходным валом задающего устройства ЗУ, который представляет собой в данном случае редуктор с ручным приводом. Движок потенциометра П2 (датчика выходной величины) связан с валом редуктора Р, расположенного на валу двигателя и рабочей машины РМ. Редукторы ЗУи Р имеют одинаковое передаточное число. Питание потенциометров П1 и П2 осуществляется напряжением постоянного тока Un.

Сигнал рассогласования UД' снимается с движков потенциометров П1 и П2. При их одинаковом угловом положении, что соответствует нулевому углу рассогласования Дц=цвх-цвых сигнал UД' =0. При этом равен нулю и сигнал UД на выходе усилителя У, оба транзистора закрыты и двигатель неподвижен.

При возникновении рассогласования между угловыми положениями движков потенциометров П1 и П2, вызванного поворотом рукоятки ЗУ, сигналы UД' и UД становятся отличными от нуля.

В зависимости от полярности сигнала UД ', которая определяется знаком угла рассогласования (ошибки) Дц, сигнал UД подается на транзистор VT1 (по цепи диод VD10 -- стабилитрон VD5 -- резистор R3 -- диод VD7) или VT2 (по цепи диод VD9 -- стабилитрон VD6 -- резистор R4 -- диод VD8). Если этот сигнал превышает порог срабатывания стабилитронов VD5 или VD6, то соответствующий транзистор откроется, подключая двигатель к источнику питания с напряжением U. Двигатель начнет вращаться, поворачивая вал рабочей машины РМ ось движка потенциометра П2 направлении, при котором возникшее рассогласование в системе будет уменьшаться и стремиться к нулю. Когда сигнал UД станет меньше напряжения открывания стабилитронов VD5 или VD6, работающий транзистор (VT1 или VT2) закроется и отключит двигатель от источника питания.

Таким образом, электропривод в данной схеме отрабатывает заданное перемещение цвх с некоторой погрешностью, обусловленной нечувствительностью системы из-за порога срабатывания стабилитронов VD5, VD6. Зону нечувствительности системы стараются делать возможно меньшей в пределах 2...30 угла рассогласования. Однако снижение зоны нечувствительности может привести к возникновению нежелательного колебательного режима работы электропривода около положения равновесия. Эффективным средством устранения такого режима является введение в систему дополнительных сигналов по первой и второй производным сигнала рассогласования, а также использование электрического торможения после отключения двигателя.

Рис. 3. Схема следящего электропривода с асинхронным двигателем

Достоинствами следящих электроприводов релейного принципа действия являются их простота, надежность и возможность получения оптимальных траекторий движения исполнительных органов рабочих машин. К недостаткам таких систем следует отнести их склонность к колебаниям и наличие определенной нечувствительности (неточности) при слежении. В следящем электроприводе широкое применение находят асинхронные двигатели, которые отличаются надежностью в работе и долговечностью.

двигатель силовой редуктор электропривод

1. Элементы основного контура следящей системы

Структурная схема системы управления следящим электроприводом (СЭП) приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Структурная схема СЭП

Основные элементы системы: ИР - измеритель рассогласования, преобразует разность входной X(t) и выходной координаты Y(t) в сигнал ошибки;

УПУ - усилительно - преобразующее устройство. Состоит из преобразователя П, усилителя напряжения УН. Преобразователь предназначен для преобразования сигнала ошибки в форму, удобную для последующей обработки;

КУ1 - последовательное корректирующее устройство;

СП - силовой привод, содержащий усилитель мощности (УМ), исполнительный двигатель (ИД) и силовой редуктор (СР);

КУ2 - параллельное корректирующее устройство;

Н - нагрузка системы, которая может быть различна в зависимости от целевого назначения следящего электропривода. В соответствии с заданием она изменяется по синусоидальному закону.

Приведенная структурная схема содержит минимально - необходимый набор элементов для проектирования высококачественных СЭП.

2. Выбор и расчет элементов следящего электропривода

2.1. Выбор исполнительного двигателя

Динамические возможности следящей системы, определяемые максимальными скоростями и ускорениями объекта управления, зависят исключительно от мощности исполнительного двигателя, поэтому проектирование системы начинается с выбора типоразмера двигателя.

К двигателям, применяемым в системах автоматического регулирования, предъявляются следующие требования:

-широкий и плавный диапазон регулирования скоростей и моментов;

-симметрия механических характеристик при различных направлениях вращения;

-возможность быстрого реверсирования;

-высокая удельная мощность;

-малый момент инерции подвижных частей.

Кроме того, при проектировании следует учитывать ряд других характеристик двигателя, определяющих допустимость применения данного двигателя в проектируемой системе.

СС условно разбивают на системы малой (до 100 Вт), средней (100 - 500 Вт) и большой (более 500 Вт) мощности. В системах малой мощности применяют двухфазные асинхронные двигатели переменного тока; в системах средней и большой мощности используются двигатели постоянного тока.

Единственным источником механической энергии в системе является исполнительный двигатель, соответственно исключительно от него зависят динамические возможности СЭП, в свою очередь, определяемые максимальными скоростями и ускорениями нагрузки.

Для обеспечения максимально возможных параметров работы системы двигатель должен обладать широким и плавным диапазоном регулирования скоростей и моментов, симметрией механических характеристик при различных направлениях вращения, возможностью быстрого реверсирования, высокой удельной мощностью, малым моментом инерции подвижных частей. Кроме того, при выборе исполнительного двигателя следует учитывать эксплуатационные, электрические, механические и другие требования проектируемой системы.

В СЭП применяются двухфазные асинхронные двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока. Двухфазные асинхронные двигатели переменного тока имеют более высокие эксплуатационные характеристики, просты по конструкции, не создают радиопомех, но в сравнении с ними двигатели постоянного тока обладают более высоким КПД, большей удельной мощностью, линейностью и жесткостью механических характеристик, способностью выдерживать кратковременные перегрузки. Поэтому применение двигателей постоянного тока представляется более рациональным.

Двигатель силового привода должен работать при полной нагрузке, не перегреваясь сверх нормы, при этом должен обеспечивать нормальную работу системы при кратковременных нагрузках и иметь достаточный пусковой момент. Поэтому мощность двигателя выбирают по нагреванию, а затем проверяют по перегрузочной способности и пусковому моменту. В курсовой работе рассматривается только выбор двигателя без его проверки.

Для обеспечения нормального теплового режима необходимо, чтобы среднеквадратическая механическая мощность, потребляемая нагрузкой, не превышала номинальной мощности двигателя:

РД ? РСК

где РД и РСК - соответственно мощность двигателя и среднеквадратическая мощность нагрузки.

Для определения РСК необходимо знать закон движения выходной координаты системы и характер действующих моментов.

При этом

где - среднеквадратический момент нагрузки;

- среднеквадратическая угловая скорость выходного вала системы.

Среднеквадратические момент и скорость за период времени T определяются следующими выражениями:

Для принятого синусоидального закона движения нагрузки и при условии чисто динамического момента нагрузки можно записать:

где J, A, щ - соответственно момент инерции, амплитуда и циклическая частота колебаний нагрузки.

Тогда в соответствии с (2.3) получим:

далее имеем

Для маломощных двигателей для определения требуемой мощности можно воспользоваться следующим соотношением

где - КПД механической передачи между двигателем и объектом управления;

- коэффициент запаса, учитывающий конкретные условия работы системы.

Приведенная методика выбора двигателя не учитывает так называемые ударные нагрузки, поэтому на данном этапе выбор двигателя является предварительным. Окончательный выбор двигателя производится после расчета силового редуктора и проверки физической реализуемости системы.

Для реализации СС рекомендован двигатель серии СЛ. В соответствии с полученным значением требуемой мощности в качестве исполнительного двигателя системы нужно использовать двигатель СЛ-369, характеристики которого приведены в табл. 2.1.

Таблица 2 Характеристики двигателя СЛ-369

Наименование параметра

Значение параметра

Номинальное напряжение питания, В

110

Номинальная механическая мощность, Вт

55

Номинальный ток якоря, А

0.9

Номинальная скорость вращения, (рад/с)

(395)

Номинальный вращающий момент, н . м

0.15

Момент инерции якоря, кГ . м2

0.7·10-4

Пусковой момент, н . м

0.45

Сопротивление обмотки якоря, Ом

15.2

2.2 Расчет передаточного числа редуктора

В общем виде задача решается следующим образом: находится зависимость

где G - оптимизируемый параметр;

q - передаточное число редуктора, и определяется экстремум этой зависимости из условия

Решая (2.10) относительно q, находят оптимальное передаточное число. Наиболее часто для систем используется критерий минимума среднеквадратичного момента на валу двигателя. В этом случае для синусоидального закона при наличии динамического и статического моментов имеем

где - статический момент нагрузки;

- момент инерции нагрузки и ротора двигателя соответственно;

- оптимальное передаточное число редуктора.

При отсутствии статического момента

Далее при найденном qОПT необходимо произвести проверку физической реализуемости.

2.3 Проверка условий физической реализуемости

Любой двигатель способен развивать скорости и моменты, обладающие конечными значениями, определенные конструкцией. Возможен вариант, когда в системе возникнут перегрузки и ИД выйдет из строя или не сможет работать в скоростном режиме, обеспечивающее нормальное функционирование системы.

2.3.1 Проверка на перегрузку по моменту

Эта проверка необходима при наличии ударных нагрузок, т.к. расчет мощности двигателя производится без учета кратковременных пиковых нагрузок по моменту. Расчетный коэффициент перегрузки по моменту вычисляется по формуле:

где Ммакс.н - максимальный момент нагрузки;

Мном - номинальный момент двигателя.

Максимальный момент нагрузки рассчитывается:

Система будет физически реализуема по этому критерию если коэффициент перегрузки по моменту будет больше расчетного. Для двигателей постоянного тока 1.8ч10 > 0.494.

2.3.2 Проверка на обеспечение требуемой скорости нагрузки

Условие работоспособности, если:

<

где Щном.д - номинальная угловая скорость двигателя;

Щмакс.н - максимальная угловая скорость нагрузки то система реализуема, т. к. при заданном двигатель в состоянии обеспечить требуемую скорость движения выходной координаты. Коэффициент 1.25 обусловлен тем, что для двигателей постоянного тока возможно форсирование по скорости до 25 %. Проведем проверку по данному критерию. Рассчитаем максимальную угловую скорость нагрузки:

2.3.3 Проверка на условие управляемости

Система считается нереализуемой так же в том случае, если скорость двигателя окажется намного меньше номинальной, т.к. при малых скоростях ухудшается условие управляемости двигателя. Среднеквадратическая скорость двигателя должна быть не менее 0.3, 0.4 от номинальной. Математически через среднеквадратическую скорость нагрузки условие можно записать так:

где Щск - среднеквадратическая угловая скорость нагрузки, которая вычисляется следующим образом:

2.3.4 Проверка на достаточность пускового момента

Необходимо проверить будет ли пусковой момент исполнительного механизма достаточным при использовании в конкретной СС. Математически это условие записано так:

где Мпуск.д - пусковой момент двигателя.

Таким образом, на основании проведенной проверки на физическую совместимость системы делается вывод о возможности применения двигателя СЛ-369 для проектируемого следящего электропривода.

2.3.5 Передаточные функции двигателя и силового редуктора

Исполнительный двигатель. Передаточная функция ненагруженного двигателя по углу поворота имеет вид:

где Кдв- коэффициент передачи двигателя, Тэм - электромеханическая постоянная. Параметры двигателя определяется из следующих формул:

где КЕ , КМ - коэффициенты противо-ЭДС и момента двигателя; JД -момент инерции якоря двигателя; RЯ - сопротивление обмотки якоря двигателя.

По паспортным данным двигателя коэффициенты КЕ и КМ рассчитываются следующим образом:

где и - соответственно номинальные значения напряжения питания, тока и скорости вращения; - номинальный вращающий момент двигателя.

При наличии инерционной нагрузки электромеханическая постоянна времени силового привода рассчитывается с учетом суммарного момента инерции, приведенного к валу двигателя:

Тогда:

кг·м2

Также на величину влияет сопротивление якорной цепи исполнительного двигателя, которое равно .

Учитывая дополнительное сопротивление получим:

Выполнив все подстановки, можно записать передаточную функцию для исполнительного двигателя.

Силовой редуктор. Передаточная функция имеет вид:

2.4 Выбор усилителя мощности

Усилитель мощности выбирается в зависимости от типа исполнительного двигателя, источника питания и выходной мощности.

Электрические характеристики оконечного каскада усилителя мощности существенно влияют на механические, динамические характеристики двигателя. В электромеханическом СЭП применяют электромагнитные, магнитные и электронные усилители. Электромеханические усилители (ЭМУ) применяют в СЭП средней и большой мощности для управления исполнительным двигателем постоянного тока.

Достоинство таких усилителей:

1. большой коэффициент усиления по мощности;

2. малая мощность управления.

Недостатки ЭМУ:

1. низкое быстродействие;

2. невысокая надёжность из-за наличия подвижных контактов;

3. необходимость в приводном двигателе.

Магнитные усилители (МУ) применяются в системах средней и большой мощности.

Достоинства МУ:

1. высокая надёжность;

2. возможность получения высокой выходной мощности (десятки кВт).

Недостатки МУ:

1. высокая инерционность;

2. большие габариты и вес.

Электронные усилители (ЭУ) являются наиболее часто применяемой в СЭП средней и малой мощности. Это связано с наличием мощности транзисторов и тиристоров и, следовательно, возможностью резкого уменьшения габаритов.

В работе применяется импульсный мостовой электрический усилитель, принципиальная схема которого приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1 Принципиальная схема импульсного усилителя мощности.

2.5 Расчёт требуемой точности измерителя рассогласования

Выбор типа измерителей рассогласования (ИР) определяется, прежде всего, требуемой точностью системы. В СЭП средней точности (несколько угловых минут) получим распространение измерителей рассогласования индукционного типа: сельсины; вращающиеся трансформаторы; индуктосины; редуктосины.

К измерителям рассогласования (ИР) предъявляются наивысшие метрологические требования, т.к. они не входят в контур главной отрицательной обратной связи и влияние их потребности нельзя уменьшить никакими способами. При выборе требуемой точности (ИР) обычно используется следующее условие:

где И кин. - кинетическая ошибка замкнутой системы.

В курсовой работе в качестве ИР предлагается применять сельсины третьего класса точности. В этом случае для сельсина-датчика погрешность:

Для сельсина-приёмника погрешность:

Результирующая погрешность измерителя рассогласования равна:

Если ди.р.>ди.р.треб., то необходимо вводить дополнительный канал точного отсчёта. Тогда передаточное число редуктора между каналами грубого и точного отсчёта будет иметь вид:

Схема измерителя рассогласования приведена на рис. 2.2.

На рис. 2.2. СК - селектор каналов, П - преобразователь, который является демодулятором.

Рис. 2.2 Схема ИР и преобразователя

Таким образом, выбираются функционально необходимые элементы. Далее необходимо определить их математические модели, выбрать необходимый коэффициент передачи разомкнутой системы и провести синтез последовательного корректирующего устройства.

3. Моделирование исходной системы

Усилитель мощности. Передаточную функцию для УМ представим в виде:

где - коэффициент усиления по напряжению; - постоянная времени усилителя.

Для электронных усилителей принимаем и , тогда передаточная функция усилителя мощности примет вид:

Измеритель рассогласования и демодулятор. Представим их в виде безинерционных звеньев, тогда:

.

Передаточная функция разомкнутой системы. Передаточная функция разомкнутой системы, равна произведению передаточных функций всех звеньев, и имеет вид:

Получим

,

3.1 ЛАХ исходной системы

Динамическая ошибка при равномерном движении зависит от коэффициента усиления разомкнутой системы и не должна превышать заданной величины кинетической ошибки Икин. Значение коэффициента усиления называется добротностью по скорости и в дальнейшем не подлежит изменению. Величина добротности по скорости определяется из следующего соотношения:

где - скорость равномерного движения системы.

Тогда передаточная функция исходной системы будет определяться выражением:

.

Для обеспечения требуемой добротности необходимо выбрать коэффициент усиления усилителя напряжения

На рис. 3.1 представлена структурная схема исходного СЭП (как пример).

Рис. 3.1 Структурная схема исходного СЭП

Из рис. 3.2 видно, что исходная система не устойчива:

- запас по фазе: -26,10;

- запас по амплитуде: -10,6 дБ.

Рис. 3.2 Логарифмические характеристики исходной системы

4. Моделирование скорректированной системы

Для получения скорректированной системы можно воспользоваться приложением программы MATLAB - SISO Design Tool, предназначенного для синтеза корректирующих звеньев с помощью частотных характеристик передаточной функции корректирующего звена.

4.1 Синтез корректирующего устройства

Для синтеза системы перенесем LTI-модель, адекватную структурной схеме в рабочую область, а затем загрузим ее в SISO Design Tool.

Рис. 4.1 Исходная АФЧХ корректирующего звена

С помощью нулей и полюсов корректирующее звено подстраивается таким образом, чтобы скорректированная система соответствовала заданным параметрам.

Рис.4.2 Корректирующее звено синтезируемой системы

В результате получено корректирующее звено:

Запас по амплитуде: 22,2 дБ

Запас по фазе: 540.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Переходная характеристика синтезированной системы приведена на рис. 4.4

Рис. 4.4 Переходная характеристика синтезированной системы

Время переходного процесса: 0,642с.,

Перерегулирование: 21,2 %.

Рис. 4.5 Логарифмические характеристики: 1 - исходной системы; 2 - корректирующего звена; 3 - синтезированной системы

Получены следующие характеристики:

- Запас по фазе: 83,60;

- Запас по амплитуде: 21,5 дБ.

Заключение

В курсовой работе был проведен расчет локального следящего электропривода путем структурно-параметрического синтеза. В ходе анализа логарифмической амплитудной характеристики исходной системы был сделан вывод о том, что система не устойчива, На этом основании был проведен синтез корректирующего устройства при помощи приложения программы MATLAB - SISO Design Tool.

После синтеза были получены характеристики системы, удовлетворяющие заданию курсовой работы:

Таблица 3

Параметры

задание

Полученные данные

Запас устойчивости по фазе, г

360

83,60

Величина перерегулирования, дзад, %

30

21,2

Время регулирования, tр, с

0,84

0,642

ЛИТЕРАТУРА

1. Бесекерский В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. - М., 1976. - 768 с.

2. Москаленко В. В. Элекрический привод: Учеб. пособие для студ. учреждений ред. проф. образования - М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. 368 с.

3. Крупович В.И., Барыбин Ю.Г., Самовер М.Л. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами. - М.: Энергоиздат, 1982. - 416 с.

4. Щербаков В. С., Руппель А. А. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических систем в среде Matlab и Simulink: Учебное пособие. - Омск: Изд-во СИБАДИ, 2003. -160с.

5. Ключев В.И. «Теория электропривода». Учебное пособие для ВУЗов. Изд.2-М: Энергоатомиздат, 1998-704с.

6. Справочник по автоматизированному электроприводу/Под рад. В.А. Емнвева, А.В. Шинянского. - М: Энергоиздат, 1983 - 616 с.

7. Симаков Г.М. Автоматизация промышленных установок: электропривод и автоматизация металлорежущих станков. Учебное пособие. Новосибирск. НГТУ, 1998 - 107 с.

8. Башарин А.В., Новиков А.А., Соколевский Г.Г. Управление электроприводами. - Л: Энергоиздат, 1982. -392 с.

9. Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода: Учебник для ВУЗов. - 6-е изд., доп. и перераб. - М.: Энергоиздат, 1981. - 576с., ил.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор основного силового оборудования системы электропривода. Технологии процесса и требования к электроприводу магистральных насосов. Расчет мощности и выбор системы электропривода. Анализ динамических процессов разомкнутой системы электропривода.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 12.11.2012

  • Особенности расчета двигателя постоянного тока с позиции объекта управления. Расчет тиристорного преобразователя, датчиков электропривода и датчика тока. Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Моделирование внешнего контура.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.06.2011

  • Разработка системы стабилизации скорости электропривода на основе двигателя постоянного тока. Расчёт силового согласующего трансформатора, полупроводниковых приборов, фильтров, регуляторов скорости и тока. Рассмотрена методика наладки электрооборудования.

    курсовая работа [614,7 K], добавлен 27.02.2012

  • Описание технологической схемы электропривода. Проверка двигателя по пусковому моменту. Построение механических характеристик рабочей машины и электропривода. Выбор аппаратуры управления и защиты. Расчет устойчивости системы двигатель-рабочая машина.

    курсовая работа [165,0 K], добавлен 18.12.2014

  • Выбор тахогенератора, трансформатора, вентилей. Расчет индуктивности, активного сопротивления якорной цепи; параметров передаточных функций двигателя, силового преобразователя. Построение переходного процесса контура тока. Описание электропривода "Кемек".

    курсовая работа [311,2 K], добавлен 10.02.2014

  • Требования к электроприводам рулевых устройств. Расчет и построение нагрузочной характеристики электродвигателя рулевого устройства электромеханического типа. Электропривод следящего действия по системе генератор-двигатель. Схема внешних подключений.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 09.09.2012

  • Расчёт номинальных данных двигателя. Построение естественной и искусственной характеристики. Расчёт контура тока и скорости. Выбор основных элементов тиристорного преобразователя. Электрические параметры силового трансформатора, выбор тиристоров.

    курсовая работа [991,3 K], добавлен 07.01.2014

  • Выбор и расчет исполнительного двигателя и редуктора. Выбор числа ступеней и передаточных чисел для них. Составление математического описания нескорректированной следящей системы. Определение структуры и электрической схемы корректирующего устройства.

    курсовая работа [637,7 K], добавлен 16.07.2015

  • Расчет номинальной мощности, выбор двигателя, редуктора. Определение оптимального передаточного числа редуктора. Проверочные соотношения момента инерции системы, приведенного к валу двигателя. Описание функциональной схемы электропривода переменного тока.

    контрольная работа [176,8 K], добавлен 25.08.2014

  • Расчет мощности двигателя электропривода грузоподъемной машины. Выбор элементов силовой части электропривода. Расчет доводочной скорости. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу.

    курсовая работа [251,3 K], добавлен 16.12.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.