Курсовая работа: Разработка следящей системы

Выходной сигнал регулятора положения является управляющим для контура скорости. На регулятор скорости поступает разница, между сигналом регулятора положения и датчиком скорости. Выходной сигнал регулятора скорости поступает на тиристорный преобразователь, на выходе которого получаем напряжение обмотки возбуждения двигателя.

В обмотке напряжение преобразуется в ток возбуждения. Далее ток умножается на коэффициент пропорциональности между током возбуждения и моментом (ток якоря при управлении постоянен), получается момент, развиваемый на роторе. От этого момента необходимо отнять момент сопротивления. Получается избыточный момент, который в электромеханической части двигателя преобразуется в скорость ротора. Полученную скорость ротора делим на передаточное отношение редуктора, получается угловая скорость рабочего органа. Если эту скорость проинтегрировать, то получится угол поворота рабочего органа и связанного с ним сельсина-приемника.

1.4 Расчет параметров элементов САР

Рассчитаем постоянную времени тиристорного преобразователя:

Т_ТП =Т_Ф +t_З =0,005+=0,005+=0,01 с

Далее найдем постоянные времени двигателей:

с

1.5 Выбор структуры и расчет параметров корректирующих устройств

Для расчета регуляторов определяем малую постоянную времени. Из приведенных выше расчетов видно, что постоянная времени тиристорного преобразователя меньше постоянной времени двигателя, следовательно, она и будет малой не компенсируемой постоянной времени.

Расчет регулятора скорости.

Структурная схема скорости имеет вид:

Рисунок 1.3—Контур скорости с регулятором

Передаточная функция регулятора скорости, настроенного на симметричный оптимум имеет следующий вид:

,

гдеа_С , b_С =2—коэффициенты демпфирования контура скорости;

Т_m — малая постоянная времени;

W_ОКТ — передаточная функция объекта компенсации контура тока.

Для определения передаточной функции объекта компенсации необходимо записать передаточную функцию разомкнутого контура скорости без учета передаточной функции регулятора скорости и малых постоянных времени. Для этого размыкаем обратную связь и получаем:

Тогда передаточная функция регулятора тока будет иметь вид:

Регулятор тока представляется в виде двух частей: ПИ и ПД регуляторов.

Расчет регулятора положения.

Для расчета регулятора положения представим контур скорости в виде звена:

Структурная схема контура положения имеет следующий вид:

Рисунок 1.4—Контур положения с регулятором

Строим ЛАЧХ разомкнутого контура положения, при этом пренебрегаем старшими степенями, т.к. коэффициенты при ним более, чем в 10 раз меньше коэффициентов при младшей степени:

Далее строим желаемую ЛАЧХ системы. Передаточная функция желаемой ЛАЧХ имеет вид: