Методические указания по лабораторным работам Факультет: электроэнергетический

Вид материала

Методические указания

Содержание Примечание: для всех двигателей перегрузочная способность ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Исследование САУ с наблюдающим устройством идентификации Задание на лабораторную работу

Подобный материал:

• Методические указания к лабораторным работам по курсу, 438.32kb.
• Методические указания к электронным лабораторным работам по курсу физической химии, 2388.82kb.
• Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Материаловедение и ткм», 215.09kb.
• Методические указания к лабораторным работам №1-­5 для студентов специальности 210100, 363.6kb.
• Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 210100 "Автоматика, 536.56kb.
• Методические указания по лабораторным работам По дисциплине, 803.46kb.
• Методические указания по лабораторным работам По дисциплине, 929.67kb.
• Методические указания к лабораторным работам Самара 2007, 863.04kb.
• Методические указания к лабораторным работам по физике по практикуму «Вычислительная, 138.12kb.
• Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей, 619.38kb.

Примечание: для всех двигателей перегрузочная способность

=I_доп/I_н равна 2,4; L_Я=5.5 U_н/2pn_нI_н –индуктивность якоря.

Расчетные формулы для определения параметров системы управления следующие:

СеФ = , где: R_я = r_a + r_дп , _н= n_н/30;

K_д = ; Т_я = ; Т_м = , где: .

1. Принимая во внимание, что САУ электроприводом с применением ПИД- или ПИ- регулятора будет астатической, то требуемое значение коэффициента усиления датчика скорости К_дс можно найти по формуле:
   

U_з = 10 = К_дс _н К_дс = 10/ _н.

2. При настройке системы на модульный оптимум не скомпенсированной малой постоянной времени будет T_тп. При этом передаточную функцию регулятора скорости следует принять в виде: W_рс(р)= (T_яT_мр² + Т_мр +1)/ Т_и р.
   

Тогда передаточная функция разомкнутой скорректированной

системы будет иметь вид:

^,

Откуда определяется величина Т_и регулятора скорости. Структурная схема ПИД-регулятора приведена ниже.



где: ks = (T_яТ_м/Т_и)s, K=Т_м/Т_и , К/s = 1/Т_иs – параметры ПИД-регулятора.

3. Коэффициент компенсации b, обеспечивающий астатизм второго порядка по управлению, можно определить в соответствии с выражением: 1 – b к_тпк_дк_дс=0.
   

В этом случае из числителя передаточной функции по ошибке от управляющего воздействия можно вынести оператор Р, что соответствует повышению порядка астатизма на 1.

4. Величину постоянной заводки задатчика интенсивности, позволяющего плавно разгонять нагруженный электропривод с максимально-допустимым динамическим моментом можно рассчитать из основного уравнения движения:
   

М_д - М_с = J_д d/dt, где: М_д = I_н (С_мФ); М_с = I_н (С_мФ); (С_мФ)=(С_еФ); d=_н.


Тогда dt = t_пуска.

U_з


10


t_пуска t

5. Для определения скоростной ошибки по моменту нагрузки необходимо взять передаточную функцию по ошибке от возмущающего воздействия без учета компенсирующего устройства по управляющему воздействию.
   
6. Смоделировать САУ с применением пакета SyAn и провести экспериментальные исследования для подтверждения расчетов по пунктам 15.
   

Модель двигателя постоянного тока в зависимости от соотношения постоянных времени якорной цепи представляется или колебательным звеном, или апериодическим 2-го порядка, т.е.:

W_дпт(р)=(р)/U_д (р)=К_д/(T_яT_мр² + Т_мр +1)=К_д/(Т₁р + 1)(Т₂р + 1) если 4Т_я Т_м;





W_дпт(р)=(р)/U_д (р)=К_д/(T_яT_мр² + Т_мр +1)=К_д/(Т²р² + 2Тр + 1) если 4Т_я Т_м,


где: , - параметры колебательного звена.

Структурная схема ДПТ для исследования влияния нагрузки может быть представлена в виде (для случая 4Т_я Т_м):

где форс. - R_я(T_яр +1) /(СеФ).


В отчете по лабораторной работе должны быть представлены л.ч.х. и графики переходных процессов по управлению и возмущению в скорректированной комбинированной системе.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Исследование САУ с наблюдающим устройством идентификации

Цель работы: получение практических навыков настройки адаптивного регулятора.


Задание на лабораторную работу: для системы управления скорости двигателя постоянного тока (ДПТ) с независимым возбуждением применено адаптивное наблюдающее устройство идентификации рис. 3.

Структурная схема





Рис.3.


Предполагается, что контур тока настроен на модульный оптимум с ПИ – регулятором, и передаточная функция замкнутого контура тока имеет вид

1/(2Т_ р + 1).

Принять величину нескомпенсированной малой постоянной времени Т_=0.02 с. Для простоты считаем, что в замкнутой следящей системе обратной связью по ЭДС двигателя можно пренебречь и момент нагрузки отсутствует. Электропривод представляет из себя нестационарную систему, т.к. могут меняться или приведенный момент инерции J_д, или параметры якорной цепи - K_д, R_яц. В качестве управляющего воздействия на нестационарную часть объекта рассматривается ток двигателя I_я, а в качестве выходной координаты – скорость двигателя . Предположим, линейная часть объекта неизвестна и имеет передаточную функцию

W(p) = _я = b/p, где b =R_яцК_д/Т_м.

Требуется:

1. Применяя П-регулятор скорости, рассчитать его передаточный коэффициент К_рс при условии настройки на модульный оптимум. Разделить его на два сомножителя, представляющие постоянную и переменную величины.
   
2. Построить модель САУ скоростью электропривода без адаптивного наблюдающего устройства и получить основной переходный процесс по скорости, определить его параметры с рассчитанным в п.1 коэффициентом К_рс.
   
3. Исследовать влияние на параметры основного переходного процесса изменений момента инерции в САУ.
   
4. Построить модель адаптивного наблюдающего устройства и опытным путем найти коэффициенты  и  из условия протекания в системе процесса оценки быстрее основного переходного процесса.
   
5. Исследовать влияние на параметры основного переходного процесса изменений момента инерции в САУ с адаптивным наблюдающим устройством.