Исследование системы управления скоростью электропривода с упругим звеном в передаточном механизме

2



Исходные данные: 



Режим управления

Диапазон, отн. ед. 

Тип двигателя

Тип и величина нагрузки, отн. ед. 



, Гц

программный

0,1 … 0,8

Д816-150-470

вязкое тр.2-ого рода; к=1

2

10



Выполнения работы: 

Основные технические характеристики двигателя Д816-150-470: 















примечание: 

двигатель в данном номинальном режиме используется вместе со стабилизирующей обмоткой. 

Расчёт необходимых для синтеза и экспериментирования данных: 

а) Электромеханическая часть: 



















Учитывая диапазон регулирования: 





б) Двухмассовая часть: 





Учитывая, что для вязкого трения 2-ого рода зависимость  от  нелинейная, линеаризуем её в рабочем диапазоне скоростей: 

; 





  

Синтез модального регулятора: 

Система дифференциальных уравнений объекта регулирования: 



Выберем вектор переменных состояний: 

,

отсюда имеем: 



Сделаем подстановку: 









Решая данную систему дифференциальных: 



откуда характеристический полином системы: 













Нормируем характеристический полином, выбирая 



где 









Для отработки программного задания настроим данную систему на модульный оптимум. 

Зададимся: 



. 







Решая данную систему с помощью комплекса MATCAD 2001., находим коэффициенты обратных связей по переменным состояния: 







Определим : 



Определим зависимость частоты вращения двигателя от напряжения задания: 



Определим зависимость идеальной скорости холостого хода от задания: 



Для границ диапазона регулирования имеем: 





Выполним моделирование электропривода постоянного тока с управляемым преобразователем в цепи якоря и упругой механической частью. 

Модель объекта управления с модальным регулятором в среде MATLAB 6.1.: 






Результаты моделирования: 

Пуск до 

Пуск до 



Результаты моделирования: 

Пуск до 














Пуск до 






Проверка отработки задания ,