Описание лабораторной установки

Принципиальная схема следящей системы представлена на рис. 7.3.

Рис. 7.3

Устройство сравнения, с помощью которого угловое положение задающей оси сравнивается с угловым положением исполнительной оси, выполнено на вращающихся трансформаторах ВТ-Д к ВТ-П типа СКМГ, работающих в трансформаторном режиме.

Задающая ось, с которой непосредственно связан ротор ВТ-Д, может разворачиваться вручную, а также управляющим двигателем УД. Скорость вращения задающей оси может изменяться с помощью переключателя П₁.

Напряжение рассогласования, снимаемое со статорной обмотки ВТ-П, усиливается предварительным усилителем, выпрямляется фазочувствительным выпрямителем (демодулятором) и после сyммирования с напряжением обратной связи подается на схемы управления тиристорами. В системе установлены две одинаковые схемы управления (для управления при прямом и обратном направлении вращения двигателя). В зависимости от полярности сигнала с выхода демодулятора работает та или другая схема управления.

Схема управления состоит из формирователя пилообразного напряжения с периодом, равным половине периода питающего напряжения на двигателе, триггера Шмитта и формирователя импульсов.

Тиристорный выходной каскад выполнен по реверсивной двухполупериодной схеме. В один полупериод работает верхняя пара тиристоров, а во второй – нижняя.

При вращении двигатель через редуктор разворачивает выходную ось (объект) и соединенный с ней ротор ВТ-П в сторону уменьшения рассогласования. В качестве исполнительного двигателя ИД в системе установлен двигатель постоянного тока Д-35. Для коррекции системы с осью двигателя через редуктор соединен тахогенератор ТГ марки ТГП. Включение корректирующей обратной связи осуществляется тумблером Т₂. Переключателем П₃ изменяется знак обратной связи. Тумблером Т₃ переключается вид обратной – скоростная или по ускорению. Тумблером Т₄ изменяется величина емкости, а, следовательно, и постоянная времени обратной связи по ускорению. Потенциометрами Рег.Ус. и Peг.ОС изменяются коэффициенты усиления прямой цепи и обратной связи.

Задание и порядок его выполнения

1 Часть (теоретическая)

Изучить принцип работы следящей системы и краткие теоретические сведения.

2 Часть (экспериментальная)

1. Ознакомиться с лабораторным макетом, назначением и расположением органов управления.

2. Исследовать влияние коэффициента усиления усилителя на устойчивость системы, для чего:

• отключить корректирующую обратную связь;

• снять переходные процессы в системе без коррекции при среднем и максимальном коэффициентах усиления усилителя. При снятии переходных процессов устанавливать начальное рассогласование 5 градусов.

3. Исследовать влияние скоростной обратной связи на устойчивость системы, для чего:

• включить скоростную отрицательную обратную связь;

• снять переходные процессы в системе при максимальном коэффициенте усиления усилителя и при среднем и максимальном коэффициентах передачи цепи обратной связи;

• изменить знак обратной связи и снять переходные процессы при тех же параметрах системы.

4. Исследовать влияние параметров цепи обратной связи по ускорению на устойчивость системы, для чего:

• включить отрицательную обратную связь по ускорению;

• снять переходные процессы в системе при максимальном коэффициенте усиления усилителя при среднем и максимальном коэффициентах передачи цепи обратной связи для двух значений постоянной времени цепи обратной связи.

5. Определить коэффициент преобразования устройства сравнения на ВТ. Установить начальное рассогласование 10 градусов и измерить при этом напряжение рассогласования U_p в гнездах 3, 4. В/град.

6. Исследовать влияние коэффициента усиления усилителя на точность системы, для чего:

• отключить корректирующую обратную связь;

• включить систему в режим слежения с постоянной скоростью;

• определить установившуюся ошибку  при среднем и максимальном коэффициентах усиления усилителя для двух скоростей вращения Ω1 и Ω2; , где U_ – значение ошибки в вольтах по осциллографу.

7. Исследовать влияние скоростной обратной связи на точность системы, для чего:

• включить скоростную обратную связь;

• определить установившуюся ошибку при среднем коэффициенте усиления усилителя и среднем и максимальном коэффициентах передачи цепи обратной связи для тех же скоростей вращения, что и в пункте 6.

8. Исследовать влияние обратной связи по ускорению на точность системы, для чего:

• включить обратную связь по ускорению;

• определить установившуюся ошибку при тех же коэффициентах, что и в пункте 7.

9. Рассчитать величины коэффициентов усиления разомкнутой (по главной обратной связи) системы по экспериментальным данным п.п. 6,7,8, .

10. Оформить отчет.