АСТАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ
Рассмотрим характеристики САР скорости с ПИ- регулятором. Структурная схема аналогична рассмотренной ранее для статического регулятора скорости, передаточная функция регулятора:
Передаточные функции разомкнутых и замкнутых систем по управляющему воздействию.
где Кv=КпКдКс/tо - коэффициент усиления разомкнутой системы по w. Из структурной схемы и передаточной функции следует, что регулятор скорости является астатической системой с астатизмом первого порядка, как по управляющему, так и по возмущающему Iс воздействиям. Следовательно: статические ошибки DwI и DUe равны нулю, однако устойчивость системы ухудшается, т.к. интегратор вносит фазовый сдвиг в замкнутый контур- 90о на всех частотах. Это так же следует из выражения для предельного коэффициента системы.
Кvпр = 1/(Тэ- tR); т.е. Кvпр имеет предельное значение. Оптимальное значение постоянной времени регулятора с точки зрения устойчивости tRотп = Тэ. В этом случае Кvпр = ¥.
Регулятор скорости с отрицательной обратной связь по току. На рис представлена структурная схема САР с обратной связь по току.
Кт/(Тт+1)- датчики тока$; Кт- коэффициент передачи ОС по току; Тт- постоянная времени фильтра/ Преобразуем структурную схему на рис к виду рис
Учитывая, что в статическом режиме р=0, Iд = Iс
,
(+)- при положительной обратной связи по току. (-)- при отрицательной обратной связи по току. Скорость идеального холостого хода в замкнутой и разомкнутой системах одинакова.
,
где Dwр = IсRэКд- падение скорости в разомкнутой системе. При Кт=0, Dwзт=Dwpт На рис приведены статические характеристики w=f(I) для положительной а) , и для отрицательной б) ОС при Uз= const Кт=0соответствует характеристике разомкнутой системы
При положительной обратной связи по току возможны три режима работы ЭП : - режим недокомпенсации, когда В этом случае с ростом нагрузки скорость w уменьшается. режим полной компенсации: и Dw3 = 0, т.е. с изменением нагрузки w = const, режим перекомпенсации:
с ростом нагрузки скорость возрастает. Указанные режимы могут иметь место при Кт = const и при изменении Кр При отрицательной обратной связи по току всегда, падение скорости под нагрузкой больше, чем в разомкнутой системе. Поэтому отрицательная обратная связь по току в регуляторах скорости применяется только в сочетании с отрицательной обратной связью по скорости. Передаточные функции по задающему воздействию разомкнутой W(p) и замкнутой Ф(p) систем:
-для разомкнутой системы; - для замкнутой системы; т.е. W03=WОР Здесь «-» cоответствует положительной обратной связи по току; «+» cоответствует отрицательной обратной связи по току; При положительной обратной связи по току в режиме недокомпенсации система устойчива; - в режиме перекомпенсации система не устойчива; - в режиме компенсации система находится на границе устойчивости. При отрицательной обратной связи система всегда устойчива. Характер переходного процесса в системе зависит от коэффициента x3 и W03. Так как Wор = W03, скорость затухания переходного процесса в замкнутой и разомкнутой системах одинакова. Если принять xр = 1, тогда в режиме: - недокомпенсации x3<1; переходной процесс затухающий; - компенсации x3=0;- гармонические незатухающие колебания; - перекомпенсации x3<0; переходной процесс расходящийся. В системе с отрицательной обратной связью по току x3>1; переходной процесс апериодический. Хотя в режиме недокомпенсации система устойчивости, регулятор скорости в таком режиме самостоятельно практического применения не получил; он широко используется совместно с отрицательной обратной связи по скорости в системах с повышенными требованиями к жесткости статической характеристики.
Регулятор скорости с отрицательной обратной свзью по напряжению
Для установившегося режима составим структурную схему (Рис. 10-14.). В данном случае имеем систему стабилизации напряжения, подводимого к якорю ДПТ. Полагая выходным сигналом напряжение Uд, находим:
,
где Uдо - напряжение на входе ДПТ при Iс = 0 - падение напряжения в ТП в замкнутой системе при Iс > 0. DUдр- падение напряжения в ТП в разомкнутой системе; Rп- внутреннее сопротивление ТП; Кн- коэффициент обратной связи по напряжению. Uз выражения для DUдз и DUдр видно, что падение напряжения в замкнутой системе при одинаковых Iс в (1+КрКпКн) раз меньше, чем в разомкнутой; замкнутая система обеспечивает стабилизацию напряжения Uд, компенсируя падение напряжения в силовой цепи преобразователя. Величина DUдз является статической ошибкой по возмущению. При К = ¥ имеем идеальный источник питания неограниченной мощности и статическая характеристика регулятора будет представлять естественную характеристику ДПТ НВ (К = КрКпКн). В общем случае статическая характеристика регулятора скорости:
Следовательно: обратная связь по напряжению не может быть использована для стабилизации w ЭП. Обычно она используется в регуляторах w в сочетании с другими видами обратных связей.
Динамические характеристики замкнутой системы авт. регулирования с отрицательной обратной связью по напряжению такие же как и в разомкнутой системе, т.е.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (232)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |