- •Оптимальный синтез ЭМС
- •Порядок синтеза ЭМС
- ••полученное корректирующее устройство вводится в
- •Замечания:
- ••При синтезе внешнего контура корректирующее звено, как правило, представляет собой последовательное соединение типового
- •Пример синтеза ЭМС
- •Получившееся эквивалентное звено содержит последовательно соединенные форсирующее звено и
- •Пусть
- •При этом постоянные времени будут скомпенсированы.
- •Передаточная функция разомкнутой цепи синтезированного контура регулирования момента
- •Таким образом, регулятор момента представляет собой ПИ-регулятор с передаточной функцией
- ••Передаточная функция разомкнутой цепи синтезированного контура регулирования момента
- •Ожидаемое время переходного процесса (с)
- ••Переходная характеристика контура регулирования момента
- ••Показатели качества регулирования для контура регулирования момента:
- •Выводы по результатам синтеза
- •Синтез контура, следящего за перемещением
- •Кроме этого
- •Для обеспечения астатизма контура произведём его настройку на симметричный оптимум (СО), полагая
- •• То есть
- ••Вывод: полученная передаточная функция отличается от передаточной функции контура, точно настроенного на СО,
- •• ЛАЧХ и ЛФЧХ контура
- ••Запасы устойчивости по амплитуде (дБ) и фазе (градусов)
- ••Передаточная функция замкнутого контура слежения за перемещением
- •Корни последнего характеристического уравнения
- •Показатели качества регулирования всей ЭМС
- •t 0.3 Given LCO(t)
- •Для контура слежения за перемещением и в целом для ЭМС
При этом постоянные времени будут скомпенсированы.
Настройка контура регулирования момента
Структурная схема контура
Передаточная функция разомкнутой цепи синтезированного контура регулирования момента
Из условия настройки контура на ТО при получим
Отсюда передаточная функция регулятора момента
Таким образом, регулятор момента представляет собой ПИ-регулятор с передаточной функцией
где
•Передаточная функция разомкнутой цепи синтезированного контура регулирования момента
•Его ЛАЧХ и ЛФЧХ
33.979 4020
G 0 20
4046.064 60
1 |
10 |
100 |
1 103 |
|
1 |
|
|
1 10 |
3 |
|
|
|
|
|
1.581 |
|
|
|
1.5 |
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2.5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3.2 |
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Частота среза (рад/с)50 Given G
|
|
|
|
|
1 |
10 |
100 |
1 103 |
|
1 |
|
1 10 |
3 |
|
|
|
|
||
0 |
cp Find |
cp 45.509 |
Запас устойчивости по фазе (в градусах)
cp |
65.53 deg |
Ожидаемое время переходного процесса (с)
t |
2 |
|
t 0.044 |
|
|||
ïï |
cp |
ïï |
|
|
|
•Передаточная функция замкнутого по задающему воздействию синтезированного контура регулирования момента
•Переходная характеристика контура регулирования момента
Характеристический полином, производная от него и корни характеристического уравнения
A(p) 2 Tp2 p2 2 Tp p 1 |
S(p) |
d |
|
A(p) |
|
dp |
|||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
50 |
50i |
|
|
2 Tp |
|
||||||
p polyroots |
|
p |
50 50i |
|
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
||
2 |
Tp |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Задающее воздействие при
Mí 23.6 Mï 2.5 Mí Mï 59
Mï |
|
Uçì Wçgì (0) |
|
|
Uçì |
|
Uçì |
Mï Kîì Uçì |
11.8 |
||||
|
|
|
Kîì |
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Переходная функция и переходная характеристика |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
exp pk t |
|
|
|
|
|
|
1 |
Re |
|
|
|
|
|
||||
|
M(t) Mï |
|
pk S pk |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
k 0 |
|
|
|
61.549 80
60 M(t) 40
20
0
0
0
1.05 Mï
0.95 Mï
t ïï |
t max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.02 |
0.04 |
0.06 |
0.08 |
0.1 |
|||||||||
|
|
|
|
t |
|
|
0.1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•Показатели качества регулирования для контура регулирования момента:
Время, соответствующее максимальному моменту (с), и сам максимальный момент (А∙В∙с)
t 0.06 Given |
|
d |
M(t) |
|
0 t |
|
Find(t) |
|||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
dt |
|
max |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
tmax 0.063 |
Mmax M tmax |
|
M |
max |
61.55 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Mmax |
Mï |
|
|||||
Перерегулирование |
4.321 % |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
Время переходного процесса (с)Mï |
|
|
|
|
|
|||||||||
t 0.04 Given |
M(t) |
|
0.95 Mï |
tïï Find(t) |
||||||||||
|
||||||||||||||
|
||||||||||||||
tïï 0.041 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выводы по результатам синтеза
•Контур точно настроен на ТО, корректирующее устройство в контуре – ПИ-регулятор.
•Перерегулирование в контуре не превышает 5 %.
•Время переходного процесса составило 0,041 с, что более чем в три раза меньше требуемого времени переходного процесса в контуре
Это обусловлено уменьшенным значением эквивалентной постоянной времени по отношению к её расчётному значению.