Цифровое моделирование системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
>Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 3 МОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 100 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 100 кОм
Рисунок 4.13 - Функциональная схема системы с контролем производных координат
5. РАiЕТ ПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПОДЧИНЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, ФОРМИРУЮЩЕЙ РАЦИОНАЛЬНУЮ ДИНАМКУ
Принимаем настройку всех контуров регулирования на модульный оптимум, что обеспечит данной системе максимальные запасы устойчивости.
Передаточная функция регулятора тока
где - коэффициент обратной связи по току;
- малая постоянная времени системы ( с).
ередаточная функция регулятора скорости
где - коэффициент обратной связи по скорости.
Передаточная функция регулятора положения
где - коэффициент обратной связи по положению.
Задание на положение системы подчиненного управления подается с выхода задатчика траектории расiитанного в разделе 5.
Рисунок 5.1 - Структурная схема системы подчиненного управления
6. СИНТЕЗ ЗАДАТЧИКА ТРАЕКТОРИИ
Для формирования желаемых траекторий управляемых координат (положения, скорости, тока) расiитаем задатчик траектории, который представляет собой оптимальную по быстродействию позиционную систему второго порядка. Синтез задатчика осуществляется исходя из известного закона изменения ускорения в позиционной системе:
, (6.1)
где AЗП - линейное ускорение, VЗП - линейная скорость, SЗП - линейное перемещение, SЗ - задание на положение, AMAX - максимальное ускорение- максимальная скорость
. (6.3)
Координата задатчика SЗП служит сигналом задания на положение релейной системы регулирования. Две других координаты VЗП и AЗП можно использовать для формирования желаемых траекторий движения внутренних переменных объекта - тока и скорости двигателя (в системе с контролем исходных координат), первой и второй производной положения (в системе с контролем выходной координаты и ее производных). Желаемые траектории тока и скорости двигателя могут быть сформированы на базе переменных задатчика следующим образом:
, . (6.4)
Тогда полный пакет желаемых траекторий для системы с контролем исходных координат определяется так:
, , . (6.5)
Структурная схема задатчика траектории в системе с контролем исходных координат приведена на рис.6.1.
Рисунок 6.1 - Структурная схема задатчика траектории в системе с контролем исходных координат
Пакет желаемых траекторий для системы с контролем выходной координаты и ее производных:
, , . (6.6)
Структурная схема задатчика траектории в системе с контролем выходной координаты и ее производных приведена на рис.6.2.
Рисунок 6.2 - Структурная схема задатчика траектории в системе с контролем выходной координаты и ее производных
7. ПОСТРОЕНИЕ ЦИФРОВОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Схемы цифровых моделей синтезированных систем составляются на основании ранее полученных структурных схем контуров регулирования и задатчика траектории. В качестве варианта для сравнения принята стандартная система подчиненного регулирования, раiет которой приведен в разделе 6.
Рисунок 7.1 - Математическая модель системы с контролем исходных координат
Рисунок 7.2 - Математическая модель системы с контролем производных фазовых координат
Рисунок 7.3 - Математическая модель системы подчиненного управления
8. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЗИЦИОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
В процессе цифрового моделирования ввиду существенной нелинейности системы управления целесообразно выбрать метод интегрирования с постоянным шагом интегрирования (Эйлера или Рунге-Кутта) tstep=(0.001тАж0.01) TMIN, где TMIN - минимальная постоянная времени объекта управления. Моделирование трех исследуемых систем рекомендуется выполнить при задании на положение, равном критическому перемещению (SЗ = SКР) и статическом токе двигателя (IС = 0,5 IН) для следующих режимов:
) при номинальных параметрах объекта управления;
) при увеличенной в 2 раза постоянной времени TЭ;
) при увеличенной в 5 раз постоянной времени TЭ;
) при уменьшенной в 2 раза постоянной времени TM;
) при уменьшенной в 5 раз постоянной времени TM.
Другие возможные режимы моделирования следует согласовать с руководителем проекта.
В результате моделирования должны быть получены графики переходных процессов всех координат объекта - тока, скорости, положения, а также всех регуляторов системы управления и задатчика траектории. В процессе моделирования для каждого режима определить следующие показатели качества системы:
установившаяся ошибка по положению ;
перерегулирование по току, скорости, положению , , ;
время установления тока ;
значение полки тока при пуске и торможении IП, IТ;
максимальная скорость двигателя .
8.1 Графики в системе с контролем исходных координат
Рисунок 8.1 - График тока при номинальных параметрах
?i=0%; ty(i)=0.003 c; Iп=2370 А; Iт=-2450 А.
Рисунок 8.2 - График скорости при номинальных параметрах
??=2.4%; ?max=53.6 рад/с.
Рисунок 8.3 - График положения при номинальных параметрах
электропривод ток релейный преобразователь
?s=0,4%; ?Sуст=0,012.
Рисунок 8.4- График задатчика траектории
Рисунок 8.5 - График тока при уве?/p>