Задание 2. Синтез следящей системы

Исходная нескорректированная система представлена на рис. 1.1. Варианты задания приведены в табл. 1.1.

Рис. 1.1. Следящий электропривод на основе системы ЭМУ-Г-Д

В функциональной схеме следящего электропривода обозначено: Д – электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, ЭМУ – электромашинный усилитель, СД – сельсин-датчик, СП – сельсин-приемник, ФЧВ – фазочувствительный выпрямитель, УПТ – усилитель постоянного тока, АД – асинхронный двигатель, Р – редуктор, ОУ – объект управления.

Задающим воздействием в этой схеме является угол поворота ротора сельсина-датчика β, регулируемой координатой − угол поворота выходного вала редуктора α, который измеряется сельсином-приемником. Пара СД и СП включены по трансформаторной схеме, которая позволяет формировать сигнал рассогласования (переменное напряжение UС), пропорциональный ошибке слежения . Этот сигнал подается на ФЧВ, который выпрямляет напряжение UС с учетом его величины и фазы. Последняя определяется знаком δ, отсюда следует, что выходное напряжение фазо-чувствительного выпрямителя UВ имеет пропорциональную зависимость от ошибки δ.

Постоянное напряжение UВ усиливается УПТ и подается в прямую и обратную обмотки управления ЭМУ в соответствие со знаком UВ. Электромашинный усилитель выполняет роль усилителя мощности. По существу – это двухкаскадный генератор постоянного напряжения, который приводится в движение от асинхронного двигателя. Последний питается от трехфазной сети и вращается с некоторой постоянной скоростью. Напряжение на выходе электромашинного усилителя UД пропорционально напряжению, подаваемому в обмотку управления UУ. Под действием напряжения UД двигатель вращается с определенной скоростью в прямом или обратном направлении в зависимости от знака UД.

Редуктор Р в следящих системах обычно существенно понижает обороты, т.е. его коэффициент передачи значительно меньше единицы. В данной системе объектом управления по существу является двигатель с редуктором, т.к. обратная связь организована по положению вала Р. Однако с учетом того, что ОУ жестко связан с валом Р можно считать, что объектом управления является система Д - ОУ. Работает САУ следующим образом. Если угол поворота не изменяется, то α=β и δ=0, все напряжения UС, UВ, UУ, UД равны нулю и двигатель не вращается. При повороте вала СД на некоторый угол в ту или иную сторону возникнет рассогласование , появятся соответствующие напряжения, включая напряжение на двигателе Д. Последний начнет вращаться вместе с Р и СП в том же направлении, что и СД. Как только выполнится равенство α=β двигатель Д и редуктор Р остановятся. Если угол β изменять постоянно, то он будет отслеживаться системой с определенной ошибкой δ. Очевидно, чем выше скорость и ускорение входного вала β, тем больше ошибка слежения.

Данная САУ отличается от следящей системы наличием в канале управления генератора постоянного напряжения Г со своим приводным двигателем. Совместно с ЭМУ он выполняет роль усилителя мощности. Работает эта система так же, как и следящий электропривод, построенный на основе системы ЭМУ-Д.

Таблица 1.1

Наименование данных	Вариант
Постоянная времени поперечной цепи ЭМУ, ТК, с	0.45
Постоянная времени якорной цепи Г и Д, ТЭ, с	0.03
Постоянная времени обмотки возбуждения Г, ТГ, с	0.2
Электромеханическая постоянная времени Д, ТМ, с	0.3
Постоянная времени обмотки управления ЭМУ, ТУ, с	0.005
Коэффициент передачи сельсинов KC, в/рад
Коэффициент передачи УПТ, KУ
Коэффициент передачи ЭМУ, KЭ
Коэффициент передачи Д, KД, рад/с/В
Коэффициент передачи Р, KР	0.01
Коэффициент передачи ФЧВ, KВ	0.8
Коэффициент передачи Г, KГ
Максимальная скорость Ωм, град/с
Максимальное ускорение εм, град/с2
Максимальная ошибка eд, угл. мин
Перерегулирование σ, %
Время переходного процесса , с	0.2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: