Розрахунок параметрів контуру регулювання швидкості в системі з підпорядкованим контуром струму

 

Функціональна і структурна схеми контуру регулювання швидкості наведені в додатках.

Передавальна функція замкнутого контуру, з урахуванням вище розрахованих параметрів, визначається так:

 

 

У структурній схемі струмів контур і виконавчий механізм складають об'єкт регулювання для контуру швидкості

Для досягнення підвищеної швидкодії контуру регулювання швидкості, налагоджуємо його на симетричний оптимум.

При цьому в якості регулятора швидкості застосовуємо ПІ-регулятор, передавальна функція якого має вигляд

 

;

 

При стандартній настройці на симетричний оптимум регулятора швидкості приймаємо:

 

Т_р.ш = 8×Т_m = 8×0,01 = 0,08 с.

К_р.ш = .

 

Деа_ш – швидкодія контуру регулювання швидкості (значна).

К_ззш – коефіцієнт зворотного зв'язку за швидкістю:

(Приймаємо U_зш.ном=10 В.)

 

;

;

К_р.ш = ;

.

 

Значення пасивних елементів зворотного зв’язку знаходимо із співвідношень:

 

Т_рш = R_зш×С_ззш;Т_М = R_пззш×С_ззш;

 

Де R_пззш – опір у ланцюзі зворотного зв'язку ПІ-регулятора швидкості.

Приймаємо С_ззш = 8,2 мкФ, тоді

 

 кОм;

кОм;

 кОм.

 

Через мале перерегулювання (4,3%) перехідні процеси оптимізованого контуру струму близькі до аперіодичного і тому передавальна функція має вигляд більш простої передавальної функції аперіодичної ланки:

 

 

У цьому випадку передавальна функція розімкненого контуру швидкості має вигляд:

 

 

Регулятор швидкості компенсував велику сталу часу Т_М і динамічні властивості контуру швидкості визначаються лише меншою сталою часу Т_m. Передавальна функція замкненого контуру швидкості має вигляд:

 

 

Наявність форсуючої ланки в передавальній функції приводить до великого пере регулювання, яке може досягати 43%. Пере регулювання можна зменшити до 8%, якщо на вхід оптимізованого контуру швидкості додати аперіодичний фільтр зі сталою часу Т_ф = 8Т_m, що здатний компенсувати форсуючу ланку в передавальній функції. Тоді передавальна функція замкненого контуру швидкості отримає вигляд:

 

 

Механічна характеристика синтезованого приводу зображена на рис. 3:

 

 

Рис. 3. Електромеханічна характеристика синтезованого електроприводу

 

Структурна схема контуру регулювання швидкості наведена в додатках