Методы построения систем подчинённого регулирования
Автор: Vitdoet13 • Июль 10, 2023 • Контрольная работа • 2,286 Слов (10 Страниц) • 82 Просмотры
СОДЕРЖАНИЕ
ЦЕЛИ И ЗАДАНИЯ НА РАБОТУ 3
Цель работы 3
Задания на работу 3
НАСТРОЙКА КОНТУРА ТОКА 4
НАСТРОЙКА КОНТУРА СКОРОСТИ 9
НАСТРОЙКА КОНТУРА ПОЛОЖЕНИЯ 14
ЗАМКНУТАЯ САУ ДПТ 15
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 16
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 17
ЦЕЛИ И ЗАДАНИЯ НА РАБОТУ
Цель работы
Освоить методы построения систем подчинённого регулирования
Задания на работу
Согласно заданию на работу необходимо выполнить следующие задания.
1 Построить замкнутый контур по току.
2 Построить замкнутый контур по скорости.
3 Построить замкнутый контур по положению.
4 Построить единую трехконтурную САУ ДПТ.
САУ может быть и четырёхконтурной, если контур скорости – двухконтурный.
Исследуемый двигатель был смоделирован в предыдущей лабораторной работе.
НАСТРОЙКА КОНТУРА ТОКА
Предварительно запишем расчёт параметров двигателя, произведённой в прошлой работе:
clear; clc;
%% ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Mn=0.573; % [Нм], Момент двигателя
N=1500; % [об/мин],Число оборотов
w=2*pi*N/60; % [рад/с], Частота вращения
P=90; % [Вт], Мощность двигателя
In=0.76; % [А], Номинальный ток якоря
Un=118.42; % [В], Номинальное напряжение
Ifn=0.16; % [А], Номинальный ток возбуждения
nu=0.575; % [о.е.], КПД двигателя
Ra=0.5*(1-nu)*Un/In; % [Ом], Сопротивление якорной цепи
Rf=Un/Ifn; % [Ом], Сопротивление цепи возбуждения
Cm=Mn/In; % [Нм/А], Моментная постоянная
Ce=(Un-In*Ra)/w; % [Вс/рад],Конструктивная постоянная
La=((Un/In)^2-Ra^2)^0.5/w; % [Ом], Индуктивность якорной цепи
J=5*La*P^2/(w^2*Ra^2*In^2); % [кгм^2], Момент инерции якоря
Te=La/Ra;
Tm =J*Ra/(Cm^2);
Контур тока настраивается на «оптимальное быстродействие».
Структурная схема контура (общий вид), представлена на рисунке 2.1 (см. с. настоящей работы).
[pic 1]
Рисунок 2.1 – Общий вид регулятора контура тока
Принимая схему в качестве опорной построим модель контура тока, представленную на рисунке 2.2 (см. с. настоящей работы).
[pic 2]
Рисунок 2.2 – Модель контура тока
Расчёт производился при помощи скрипта:
%% РАСЧЁТ КОНТУРА ТОКА
K=10; % [], Коэффициент усиления преобразователя
Kd=1/Ra; % [], Коэффициент усиления двигателя
Kdt=10/In; % [], Коэффициент ДТ
fs=1*10^2; % [Гц], Частота коммутации ключей преобразователя
Ts=1/fs; % [c], Время управляющего импульса
Tu1=2*Ts; % [c], Время ПП идеального регулятора
Ti1=Te; % [c], Время ПП регулятора тока
Kp1=Ti1/(Tu1*K*Kd*Kdt); % [],
Идея заключается в следующем.
Пусть имеется объект управления (двигатель и конвертер), заданный своей передаточной функцией:
[pic 3] | (2.1) |
Контур управления настраивается на «оптимальное быстродействие» с учетом минимальной некомпенсированной постоянной времени [pic 4]. В этом случае передаточная функция такого контура имеет вид апериодического звена 1-ого порядка:
[pic 5] | (2.2) |
Откуда искомая ПФ разомкнутой системы должна быть равна:
[pic 6] | (2.3) |
где [pic 7] – ПФ регулятора тока;
[pic 8] – ПФ объекта управления.
Для этого регулятор тока должен иметь следующую передаточную функцию:
[pic 9] | (2.4) |
Эта же передаточная функция может быть переписана в виде ПФ ПИ-регулятора:
...