Проектирование системы автоматизированного управления электроприводом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Отчет

О курсовой работе

По теме: проектирование системы автоматизированного управления электроприводом

Студенты:

Подколзин Георгий Дмитриевич, Бирюков Павел Александрович

Нижний Тагил 2019

Целью данного курсового проекта является расчет и анализ системы подчиненного регулирования двигателя постоянного тока.

Заданные показатели качества

Принципиальная схема заданной части:

Двигатель:

Тиристорный преобразователь:

Uн.тп=230 В, Uу.макс=10 В

Шунт: тип 75 ШС

Uн.ш.=75*10-3 В, Iн.ш.=50 А

Тахогенератор: тип ТМГ-30 П

Uн.тг=110 В, щн.тг=190 с-1

Требования к системе:

Порядок астатизма относительно сигнала задания: 1

Время регулирования: tp=0,5 с

Запасы устойчивости: ?L=8 дБ, ?ц= =30°

Расчёт параметров и характеристик неизменяемой части САУ

Структурная схема заданной части САУ

В заданной части нелинейность имеет тиристорный преобразователь.

Выберем постоянное значение коэффициента передачи и постоянную времени: автоматизированный электропривод ток корректирующий

Итоговая модель тиристорного преобразователя:

1)Датчик тока

Параметры датчика:

Итоговая модель датчика тока:

2)Датчик скорости

Параметры датчика:

Итоговая модель датчика скорости:

3)Двигатель

Сопротивление якорной обмотки:

Ом

,

Электромагнитная постоянная времени двигателя:

,

,

Электромеханическая постоянная времени:

,

Итоговая структурная схема заданной части САУ:

Расчет контуров системы подчиненного регулирования ЭП постоянного тока 1)Контур тока

Объектом управления для контура тока является якорная цепь двигателя.

Находим Wрт:

2)Контур скорости

Объект управления для контура скорости - замкнутый контур тока и механическая часть электропривода.

Синтез регулятора скорости проведем методом ЛАЧХ.

Где:

Синтез корректирующего устройства

Компенсация противоЭДС:

Так как электромеханическая постоянная времени меньше 4-х электромагнитных постоянных необходимо ввести компенсацию СФ.

Синтезированная система подчиненного регулирования:

Переходная характеристика САУ, без компенсации противоЭДС:

Данный график не удовлетворяет требованиям, что доказывает необходимость внедрения корректирующего устройства.

Переходная характеристика САУ с включением в систему корректирующего устройства:

ЛАЧХ синтезированной САУ:

В полученной САУ перерегулирование и запасы устойчивости по амплитуде и фазе соответствуют заданным.

Запас устойчивости по амплитуде: ?L=16,5 дБ, больше заданного.

По фазе запас устойчивости очень высок, т.к. на верхнем графике диаграммы пересечения графиком линии нуля не видно.

Заключение

В курсовом проекте проведен синтез системы подчиненного регулирования двигателя постоянного тока, проведено моделирование и анализ полученной системы. Полученная САУ соответствует всем заданным критериям качества управления.

Библиографический список

1. Терехов, В. М. Системы управления электроприводов : учебник/ В. М. Терехов, О. И. Осипов ; под ред. В. М. Терехова, 2-е изд., стереотип. - М. : Академия, 2006. - 304 с. : ил. - (Высшее профессиональное образование. Электротехника).

2. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теория автоматического управления» / В.Л. Тимофеев.

3. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического управления. М.: Профессия, 2003.

Размещено на Allbest.ru