Использование УОТ

6.Приведите структурную схему электропривода постоянного тока с разомкнутой системой управления при учете внешних воздействий в виде ЭДС преобразователя в цепи якоря, напряжения на обмотке возбуждения и момента нагрузки, предполагая, что характеристика намагничивания линейна.

Поскольку в структурной схеме двигателя присутствуют блоки перемножения на поток и нелинейная характеристика намагничивания, для получения передаточной функции надо перейти к приращениям величины. Покажем это на примере уравнения равновесия напряжений для якорных цепей. Д питаются от общего преобразователя и поэтому используются напряжения на якоре, а не ЭДС преобразователя.

Дадим переменным приращение относительно некоторых начальных значений

;

;

;

;

(*)

исключим из уравнения (*) уравнение статики, тогда получим выражение для приращения величин

Считается что приращения маленькие, тогда считается что Δ х * Δ у – малая величина, ей пренебрегают

В этих выражениях знаком «нач» помечены начальные значения величин которые зависят от выбора начального режима работы привода.

линеаризация состоит в том что:

переходя к приращениям:

Объединяя эти 2 выражения можно получить:

1ое слагаемое в скобках имеет размерность времени и называется постоянной времени ОВ, Т_в, рассчитанная в рабочей точке при Ф_нач и тогда передаточная функция линеаризации для цепи возбуждения получит вид:

Выражение для линеаризации схемы ДПТНВ

Может быть построена структурная схема привода приращения:

Поскольку оказалось, что приращение потока действует в 2 различные точки схемы, необходимо перенести выход звена с передаточным коэффициентом ω _нач на вход схемы.

Выход с звена с передаточным коэффициентом I_Янач, надо перенести в точку куда подается напряжение Δ Uя. После преобразований в получившейся цепи можно, положив Δ Uя=0 и Δ Мс=0 получить передаточную функцию , которая покажет как будет меняться скорость при изменении напряжения на ОВ.

После некоторых упрощений ф-ция записывается в виде:

Знак минус перед единицей перед функцией указывает на то, что положительному приращению направления ОВ (U_я) соответствует отрицательное приращение скорости.

При данном линейном напряжении возбуждения, поток будет меняться тем больше, чем больше Кф, и чем меньше сопротивление ОВ

Умножение на Wов показывает, что при увеличении Wов увеличивается намагничивающая сила при данном токе возбуждения

рассчитано при начальных значениях.

7. Запишите передаточные функции электропривода с разомкнутой системой регулирования и двигателем постоянного тока с независимым возбуждением при воздействиях в виде ЭДС преобразователя. Покажите характер зависимости ω =f(t) при Тэм< 4*Тя.ц. и Тэм> 4*Тя.ц. при скачке управляющего воздействия.

Передаточная функция двигателя с независимым возбуждением при постоянном потоке:

T_яц= L_яц/R_яц – постоянная времени якорной цепи, в секундах

L_яц – индуктивность якорной цепи, в генри

R_яц – активное (омическое) сопротивление якорной цепи, в омах.

с_д’= с_дФ

J – Момент инерции привода (Кг/м²)

- ПФ по управлению (по возмущению не пишем, т.к. воздействие – ЭДС преобразователя, т.е Мс = 0).

Чтобы получить такие ПФ запишем матричное уравнение:

= +

мат.А мат.В

мат.А – матрица коэффициентов мат.В – матрица управления

= Ах+Вu (х – вектор вых.координат) = рх => ;

W(p) = - матричная ПФ

Если взять определитель ПФ, то получим характеристический полином:

,

- электромеханическая постоянная времени привода.

Коэффициенты, стоящие в ПФ определяют установившееся значение выходной переменной при установившемся значении входного воздействия, т.е. характеризуют величину, которая установится по окончанию переходного процесса.

Корни характеристического полинома будут вещественными, если

нач

Если условие не соблюдается, то корни комплексно – сопряженные.

нач

До начала переходного процесса существовали начальные значения скорости и тока.

в t₀ скачком увеличена ЭДС преобразователя