2 Настройка следящей системы

К качеству работы следящих систем регуляторов предъявляются следующие требования: - отсутствие автоколебаний в контуре следящей системы,

- статическая ошибка не должна превышать зону нечувствительности, - максимальное быстродействие системы,

- максимально допустимое динамическое отклонение (перерегулирование) не более 3%, - отсутствие колебательности переходных процессов.

Для определения максимального быстродействия системы была получена разгонная характеристика ИМ [3] график которой показан на рис. 2.1.

Эксперимент при этом проводился следующим образом: - включалось дистанционное управление исполнительным механизмом, - с помощью кнопок дистанционного управления регулирующий орган сна- чала устанавливался в закрытое положение (M=0), а затем перемещался до положения полного открытия (M=100%).

Рис. 2.1 Разгонная характеристика исполнительного механизма.

График разгонной характеристики ИМ соответствует двухемкостному нейтральному объекту регулирования с передаточной функцией [3]

Коэффициенты передаточной функции ИМ являются его конструктивными параметрами:

Ksma– коэффициент передачи электродвигателя ИМ,

Tsma – постоянная времени электродвигателя ИМ,

Tac – время ИМ.

Значения конструктивных параметров ИМ, установленные по заданию на курсовую работу, содержатся в таблице 2.1.

Экспериментальные значения конструктивных параметров ИМ, определенные по его разгонной характеристике и приведенные в таблице 2.1

практически совпадают с установленными значениями.

Таблица 2.1

Конструктивные параметры ИМ

№№ п.п.	Наименование параметра	Обозна- чение	Числен. значен.
			установ-лено	эксперимент
1	ККК Коэффициент передачи элек- тродвигателя.	Ksma	1.0	-
2	Постоянная времени электродвигателя, с	Tsma	2.0	1.9
3	Время исполнительного механизма, с	Tac	9	8.8
4	Относительная инерционность ИМ.	Tsma/ Tac	0.22	0.21
5	Минимальное время полного перемещения ИМ (на 100%), с	Тсс	12	11.6
6	Минимальное время переме-щения ИМ на 80% ( эталон для настройки), с	Тнэ	-	11

Время полного перемещения ИМ от 0 до 100% Тсс=Tsma+Tac (рис. 2.1) является минимально возможным интервалом времени, за который следящая система может обеспечить полный ход ИМ.

Настройка зоны нечувствительности Dbзаключается в определении минимального значенияDb, при котором отсутствуют автоколебания в сле-дящей системе. При такой величинеDb следящая система будет иметь мини-мально достижимую статическую погрешность.

Настройка зоны нечувствительности выполняется по переходным процессам в системе при небольших (примерно на 10%) изменениях сигнала заданного положении исполнительного механизма Мз.

Настройку зоны нечувствительности начинают при Db=0, при которой в следящей системе возникают автоколебаний, и продолжают, увеличиваяDbс шагом 0.2%-0.4%, до прекращения автоколебаний.

Определение показателей работы следящей системы работы произво- дится с целью проверки того, что следящая система удовлетворяет приведен-ным выше требованиям, и с целью корректировки настроечных параметров системы при необходимости.

Показатели работы следящей системы определяются по переходным процессам в системе, вызванным скачкообразным изменением заданного положения исполнительного механизма Мз: - увеличение Мз с 10% до 90%, - уменьшение Мз с 90% до 10%.

Настройка следящей системы без КУП.

Настройка зоны нечувствительности следящей системы производилась по переходным процессам, представленным на рис. 2.3.

Рис. 2.3 Настройка зоны нечувствительности следящей системы без КУП.

Графики процессов показывают:

- при зоне нечувствительности Db=0 в следящей системе возникают автоко- лебания сигналаUao на выходе усилителя при практически неподвижном ИМ;

- при Db=1.2% автоколебания исчезают, но сохраняется колебательность процессов;

- при Db=1.6% процессы становятся апериодическими (без колебательности).

Таким образом, в следящей системе без КУП принимается зона нечув-ствительности Db=1.6%.

Таблица 2.2

Показатели качества работы следящей системы.

№№ п.п.	Наименование величины	Обозна- чение	Численные значения
1	КУП.	-	отсутст.	имеется
2	Зона нечувствительности, %.	Db	1.6	0.8
3	Параметры КУП:	kpp	-	1.0
4		Тdp=0.05Tac	-	0.5
5	Номер рисунка с графиками переходных процессов.		2.3	2.3
6	Минимальное время переходного процесса, с.	Тнэ (табл. 2.1)	8	8
	Увеличение Мз:
7	Максимальное динамическое отклонение, %.	dMm1	6.0	1.0
8	Время переходного процесса, с.	Тн1	5.1	5.1
	Уменьшение Мз:
9	Максимальное динамическое отклонение, %.	dMm2	7.0	1.0
10	Время переходного процесса, с.	Тн2	5.0	5.0

Для следящей системы без КУП по графикам переходных процессов на рис. 2.3 и их показателям в таблице 2.2 можно сделать следующие выводы:

-время переходных процессов (Тн1 иТн2) не слишком превосходит мини- мальное время процессаТнэ, то есть быстродействие данного варианта сле- дящей системы является допустимым; - максимальное динамическое отклонениеdMm1 иdMm2превосходит предельную величину 3%, что не допустимо; - следящая система без КУП не обладает требуемым качеством ее работы.