Расчет структурной схемы электропривода в абсолютных и относительных единицах.

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 21Следующая ⇒

В настоящее время в электроприводе при создании системы автоматического управления нашел применение принцип подчиненного регулирования с последовательной коррекцией.

Системы подчиненного регулирования (СПР) выполняются по определенной многоконтурной структуре ( см.рис.2.3) [39]

Рис.4.3.Структурная схема системы подчиненного регулирования.

Сущность построение таких систем заключается в следующем:

1.Обьект управления представляется в виде цепочки последовательно соединенных звеньев с передаточными функциями W01(p), W02(p),.., W01-1(p),W01-i(p),выходными параметрами которых являются контролируемые координаторы объекта : напряжения,ток,скорость и тд

2.Количество регуляторов с передаточными функциями R1(p),R2(p),…,Ri(p) в СПР устанавливается равным количеству регулируемых величин. Все регуляторы соединяютсяпоследовательно, так что выход одного является входом другого. Кроме того, на вход каждого регулятора подается отрицательная обратная связь по той переменной, которая регулируется данным регулятором.

В результате этого в системе образуются как бы вложенные друг в друга контуры регулирования. Такимобразом, число контуров регулирования равно количеству регулируемых координат объекта.

3.Каждый внутренний контур управления подчинен следующему по порядку внешнему контуру,т.е . выходной сигнал регулятора любого внешнего контура является задающим для последующего, заключенного в него,контура.В итоге вне внутренние контуры работают как подчиненные задаче регулирования выходной координаты системы.

4.Ограничение любой координаты достигается ограничением её задания,т.е выходного сигнала регулятора, внешнего по отношению к рассматриваемому контуру.

5.На выходе регулирующий части системы управления устанавливается фильтр. Постоянная времени Тμ этого фильтра является основным параметром системы авторегулирования и определяет важнейшие свойства системы.

6.Синтез регуляторов СПР осуществляется методом последовательной коррекции (начиная с внутреннего контура и кончая внешний). Практически при выборе передаточной функции регулятора Ri(p) i-го контура стремятся решить две основные задачи :

- обеспечить за счет действия регулятора компенсацию наиболее существенных инерционностиобъекта,входящих в данных контур и тем самым улучшить быстродействие системы;

- обеспечить определённый порядок астатизма данного контура за счет введенияв регуляторе интегрирующего звена.

Передаточная функция регулятора i-го контура будет иметь вид [39]:

Настройка системы производиться путем последовательной оптимизации контуров регулирования. Каждый контур оптимизируется по модульному или симметричному оптимумам, в основе которых лежит обеспечение вполне определённых показателей по выполнению,колебательности и точности системы автоматического управления,т.е. . получение технически оптимального переходного процесса.

Системы подчиненного регулирования имеют следующие достоинства:

1.Простота расчета регуляторов каждого контура при настройке по тому или иному оптимуму.

2.Высокие статические и динамические показатели, обеспечиваемыенастройкой контуров регулирования по модульному или симметричному оптимумам

3. Простота ограничения регулируемых координат

4.Унификация оборудования, обусловленная особенностями регуляторов СПР и наличием унифицированных блочных систем регулирования, специально выпускаемых для СПР

5.Простота настройки

Основной недостаток – некоторый проигрыш по быстродействию.

Расчет структурной схемы электропривода подразумевает определение передаточных функций звеньев системы автоматизированного электропривода регуляторов, объектарегулирования, обратных связей.

При подчиненном регулировании координат система электропривода разделяется на группы звеньев, в каждой из которых, какправило, имеется только одна большая постоянная времени. Каждая из таких групп звеньев включается в контур регулирования со своим регулятором и обратной связью.

В результате система получаетсямногоконтурной, причем каждый последующий контур охватывает предыдущий.Выходные величины регуляторов внешних контуров регулирования оказываются входными для внутренних контуров регулирования. Поэтому такие системы называют системами подчиненного регулирования координат с последовательной коррекцией. Одна из регулируемых координат является основной, остальные – подчиненными.

Для системы автоматического регулирования скорости насоса по структурной схеме (рис.2.4) можно выделить два контура [37]:

- контур регулирования тока статора (КРТС).

- контур регулирования скорости (КРС).

Рис.4.4.