Курсовая работа: Синтез трехконтурной САР положения производственного механизма
ДП, ДС, ДТ – датчики положения, скорости, тока.
Управление, перемещение объекта человек–оператор осуществляет с помощью команда аппарата. В схеме предусмотрено 3 последовательно включенных регулятора: РП, РС, РТ.
Выходной сигнал регулятора положения равен сигналу задания на входе регулятора скорости, выходной сигнал регулятора скорости является задающим сигналом для регулятора тока.
Система импульсного фазового управления (СИФУ) предназначена для преобразования выходного напряжения регулятора тока в управляющие импульсы, эти импульсы с выхода СИФУ поступают на вход 2-х тиристорных преобразователей, каждый из которых представляет 3-х фазную мостовую схему.
Тиристор является полууправляемым полупроводниковым элементом. Для того, что бы перевести тиристор в управляющее состояние необходимо соблюдение двух условий:
– потенциал анода выше потенциала катода;
– на управляющий электрод (УЭ) подаётся открывающий импульс.
Вал двигателя жестко связан с входным валом редуктора, который преобразует угловую скорость вала двигателя в угол поворота ОУ.
Формирование отрицательных обратных связей по току якорной цепи и скорости двигателя, а так же углу положения объекта управления обеспечивается соответствующими датчиками ДТ, ДС, ДП. Входной вал ДП жестко связан с валом ОУ. Выходные напряжения датчиков соответствуют (пропорциональны) величинам контролируемых параметров.
4. Математическая модель и структурная схема системы
Для получения математической модели (структурной или алгоритмической схемы системы) необходимо получить передаточные функции всех элементов, входящих в функциональную схему системы.
Передаточные функции регуляторов Wрп(р); Wрт(р); Wрс(р) будут получены при их синтезе. Для получения остальных передаточных функций необходимо написать уравнение, связывающее входную и выходную величину каждого из элементов:
1)тиристорный преобразователь совместно с СИФУ описывается дифференциальным уравнением:
,
где
– выходное напряжение контура регулирования тока,
– выходное напряжение тиристорного преобразователя.
В операторной форме это уравнение имеет вид:
.
Отсюда передаточная функция тиристорного преобразователя:
– уравнение инерционного звена (рис. 2).
Рис. 2. Структурная схема тиристорного преобразователя
2)Двигатель постоянного тока независимого возбуждения описывается системой дифференциальных уравнений:
где
и 
– активное и индуктивное сопротивления якорной цепи,
и 
– конструктивные постоянные двигателя, зависящие от конструктивного исполнения двигателя (число пар полюсов и т.д.),
– момент нагрузки, принимаем его равным статическому моменту на валу двигателя,