Синтез электрических схем регуляторов потока для канала управления по якорю - Курсовая работа

В ходе выполнения работы будут базово синтезированы электрические схемы регуляторов потока для канала управления по якорю, за счет увеличения сигнала задания якорного канала от минимального до наивысшего номинального значения.В ходе выполнения курсовой работы необходимо синтезировать электрические схемы регуляторов для якорного канала двухзонной САУ с подчиненным регулированием тока якоря и возбуждения, функциональная схема, которой представлена на рис. В функциональной схеме заданной САУ обозначено: AS - задатчик интенсивности, определяющий темп нарастания (убывания) частоты вращения электродвигателя при пуске (торможении); RS-шунт, являющийся измерителям тока якоря; UA - датчик тока якоря, служащий для гальванической развязки и согласования силовых и управляющих электрических цепей; Со стороны якорной цепи электродвигателя за счет увеличение сигнала задания якорного канала Uзад1 от минимального до номинального значения можно увеличивать угловую скорость двигателя от минимальной до номинальной величины.Из общей линеаризованной схемы двухзонной САУ с подчиненными контурами регулирования тока якоря и возбуждения электропривода постоянного тока вычерчиваем только якорный канал регулирования (рис.2.1). Канал управления электроприводом по якорю имеют два контура регулирования: внешний контур регулирования скорости с обратной связью по частоте (от тахогенератора) и подчиненный ему внутренний контур регулирования тока якоря с обратной связью по току якоря (от шунта и датчика тока). Выпишем известные (заданные индивидуальным вариантом) и рассчитаем неизвестные параметры для передаточных функций на структурной схеме рис.2). ІЯН = 29 А - ток якоря; КТГ = 20 МВ·об/мин = 2,094·10-3 В·рад/с - коэффициент передачи тахогенератора;Синтез регуляторов ведется последовательно от внутреннего контура к внешнему контуру, в связи с этим будем первоначально синтезировать регулятор тока якоря. Свернем обратную связь по дросселю: . Перенесем точку разветвления обратной связи по ЭДС к точке разветвления обратной связи по току и отобразим преобразованную схему на рис.3.1. Свернем обратную связь по ЭДС: Определим параметры апериодического звена второго порядка: ;После синтеза регуляторов производят расчет САУ в установившемся режиме, т.е. статический расчет. Статический расчет производят с целью получения статической характеристики электропривода, расчета недостающих коэффициентов передачи, определение статической ошибки и других технических показателей. Свернем обратную связь по дросселю: Перенесем точку разветвления обратной связи по ЭДС к точке разветвления обратной связи по току и свернем обратную связь по ЭДС: Свернем контур тока и пренебрежем постоянной времени при второй степени: якорь регулятор ток дроссельСоставим электрическую схему регулятора тока, состоящую из двух апериодических и двух интегрирующих звеньев: Рис. Рассчитаем параметры регулятора тока: Примем , тогда , принимаем ; Составим электрическую схему регулятора скорости, состоящего из безынерционного звена: Рассчитаем параметры регулятора скорости: Принимаем .Расчет переходных процессов в САУ по управлению и по возмущению будет производиться на ЭВМ при использовании программы Matlab/Simulink. Переходные процессы в САУ будем выводить в виде циклограммы по следующим условиям: 1. с, , , . После расчета переходных процессов можно оценить правильность синтеза структуры регуляторов и расчета их параметров, т.е. оценить качество настройки регуляторов. Технический оптимум (ТО) устраняет статические ошибки по управлению, перерегулирование (?% = 4,3%), время регулирования трег ? 8,4 • Т?.. Эти показатели можно взять за контрольные и путем сравнения их с полученными по переходным процессам, сделать вывод о качестве настройки регуляторов.Принципиальная электрическая схема якорного канала регулирования представлена на рис. Она состоит из: - задатчика интенсивности, выполненного на двух операционных усилителях DA1 и DA2 с RC-элементами в прямых и обратных связях на базе компаратора; датчика рассогласования по скорости, выполненного на операционном усилителе DA4 с R9, R10 в прямой и R8 в обратных связях; регулятора тока якоря, синтезированного на базе двух форсирующих(DA8, DA9) и двух интегрирующих (DA10, DA11) звеньев и ПИ - регулятора(DA12) (Rртя1, Rртя3, Rртя5, Rртя6, Rртя7, Сртя1, Сртя2 - в прямом канале, Rртя2, Rртя4, Rртя8, Сртя3, Сртя4, Сртя5-в обратной связи);В данной курсовой работе были углублены и закреплены ранее полученные знания теоретического материала на примере синтеза регуляторов, статического и динамического расчетов. В ходе выполнения работы были синтезированы электрические схемы регуляторов для канала управления по якорю за счет увеличения сигнала задания якорного канала от минимального до номинального значения.