10. Регулирование положения. Параболический регулятор положения

Регулятор положения должен иметь датчик положения. Для отработки перемещений должны ограничиваться максимальные скорости, допустимые для двигателя и рабочего органа, и величину момента, поэтому позиционные системы 3-х контурные. Наряду с внешним контуром регулирования положения, есть внутренний контур регулирования скорости и момента.

Для оптимизации контура регулирования положения будем считать, что внутренние контуры РТ — ПИ, а РС — П.

;

меньше 4, т.е. контур РП не допускает перерегулирования.

Рассмотрим свойства синтезированной системы:

Пусть замыкание привода ОС происходит при подходе к ДП.

В момент подхода привода к точке позиционирования рассогласование

, а.

Напряжение с выхода РП на вход РС будет определять ускорение, которое задаёт РП приводу.

;.

Полученное выражение показывает, что ускорение, которое задаёт приводу РП будет тем больше, чем больше ω_нач., с которой начинается торможение, и если темп задание скоростивелик и ток достигаетI_{стопорения}или превышает его, тогда система привода размыкается по положению и скорости, работает лишь внутренний контур РТ, который поддерживаетI=I_стоп.. К концу переходного процесса в системе накапливается ошибка по положению, которая в конце переходного процесса отражается с большим. Для избежания этого коэффициент РП должен быть таким, чтобы при отработке перемещений сω_нач=ωускорение, задаваемое приводу, должно быть таким, чтобыI<I_стоп..

Чтобы исключить перерегулирование в конце переходного процесса:

1. Ограничение ω_нач, с которой идёт торможение.

2. Выбор коэффициента усиления РП, таким образом, чтобы ускорение на замедление сω_нне превосходило значения, определяемогоI_стоп..

1. Определим величину ω_{нач.доп.}, при которой при торможении с К_рп0ускорение привода не будет превосходить допустимого и система не разомкнётся по положению.

, будем считать, что торможение отω_доп.доω_мах.идёт со средним ускорением;;

;;

;;

;

Наличие М_спри торможении увеличиваетω_нач., если М_торм.изменяется в широких пределах в выражение нужно подставлять М_cmin.

2. Выбор К_рп т.о., чтобы при торможении сω_ном.тормозной момент двигателя будет ограничен М_стоп.

(*);;;;

;;;

При таком подходе все перемещения при торможении с любой скорости будут отрабатываться за одно и тоже время, что приведёт к увеличению времени отработки малых перемещений, поскольку они отрабатываются с дотягиванием. Поэтому при отработке больших и малых перемещений с необходимо регулировать К_рпв зависимости отω_нач.. Из выражения (*) видно, что:

;, таким образом приходим к параболическому регулятору положения.

Регулятор положения имеет переменный коэффициент

усиления. При отработке больших перемещений К_рпмал,

при малых перемещениях К_рп – большой.

Поэтому те и другие перемещения отрабатываются

с одинаковым

11. Влияние u1; x1; r1; x2; f2 на вид механических характеристик ад

1) Введение добавочных активных, реактивных сопротивлений в статорную цепь АД и индуктивных в роторную цепь АД.

, гдесумма сопротивлений рассеивания статорной и роторной цепи.

ВключениеR_дбв цепь статора и индуктивных в цепь ротора не позволяет регулировать скорость. Такой метод используется в основном для ограниченияI_пуск.

2) Введение активных сопротивлений в цепь ротора.

Регулирование скорости ступенчатое. Диапазон регулирования D=2. Плавность низкая, коэффициент мощности меняться не будет .

Регулирование нужно вести спостоянством момента.

КПД:

Тепло выделяется на R_д и не греют двигатель.

3) Изменение напряжения, приложенного к статору двугателя.

M_k≈U²→ АД чувствителен к изменению напряжения. Т.к. от напряжения зависит не только

I^/₂, но и магнитный поток.

Повышение напряжения на статоре не допустимо, т.к. повышение напряжения ведёт к насыщению магнитной цепи машины, что ведёт к многократному увеличению тока, потребляемого двигателем, который ограничивается только активными сопротивлениями статора и ротора.

4) Изменение частоты сети питания: при изменении f₁одновременно необходимо регулироватьU₁, приложенное к статору.

Изменение Uпри измененииfтребуется из условия стабилизации магнитного потока двигателя или его потокосцепления в воздушном зазоре. Простейший закон частотного регулирования вытекает из условий

Но при таком законе постоянство потока двигателя не соблюдается, т.к. этот закон не учитывает уменьшения напряжения на сопротивлениях цепи статора.