Курсовая работа: Исследование работы системы автоматического управления двигателем постоянного тока с независимым

0.121

0.00253

45.2

5.07

0.387

1.5

3 . КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Обобщенная функциональная схема системы управления представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 – Функциональная схема системы управления

На схеме введены следующие обозначения:

1) ЗС – задатчик скорости;

2) ЗМ – задатчик момента нагрузки;

3) Р – регулятор;

4) ШИП – широтно-импульсный преобразователь;

5) ДПТ – двигатель постоянного тока.

Система работает следующим образом. Задатчик скорости ЗС формирует требуемый сигнал скорости , из которого вычитается текущее значение скорости w двигателя постоянного тока. Полученная разность поступает на регулятор скорости Р, который вырабатывает требуемый сигнал управления . Широтно-импульсный преобразователь ШИП обеспечивает преобразование маломощного сигнала управления в соответствующее ему значение напряжения якорной цепи ДПТ . При этом на ДПТ воздействует момент нагрузки , сформированный с помощью задатчика момента ЗМ.

4 . ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

4.1 Подготовка структурной схемы системы и ее модели

Для выполнения курсовой работы необходимо сначала получить передаточные функции всех основных элементов системы: ПИ-регулятора (Р), широтно-импульсного преобразователя (ШИП) и двигателя постоянного тока (ДПТ). Передаточная функция широтно-импульсного преобразователя имеет вид:

,

где - коэффициент передачи преобразователя, - постоянная времени преобразователя.

Подставив в формулы все необходимые значения из таблицы 1, найдём передаточную функцию широтно–импульсного преобразователя:

,

,

.

В качестве ШИП в курсовой работе предполагается использовать широтно-импульсный регулятор постоянного напряжения.

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения можно описать следующей системой дифференциальных уравнений:

,

где , - суммарный момент инерции двигателя и нагрузки.

Обозначив , представленную систему уравнений можно переписать в следующем виде:

,