Синтез слідкуючої системи зі зворотним зв’язком по струму та швидкості

Стан будь-якого технічного пристрою характеризується однією чи кількома фізичними величинами.

Сукупність розпоряджень, що визначають характер зміни вихідних величин об'єктів, називається алгоритмом функціонування.

До основних алгоритмів функціонування систем автоматичного керування відносяться:

  • підтримка постійного значення (стабілізації) керованої змінної,
  • зміна керованої величини за заданим законом;
  • зміна керованої змінної за невідомим законом.

Залежно від цього системи автоматичного управління поділяють на:

o стабілізуючі системи;

o системи програмного управління;

o стежать системи.

У курсовому проекті розглядається синтез системи, що стежить зі зворотним зв'язком по струму і швидкості. У системах, що стежать, характер зміни керуючого впливу заздалегідь не може бути точно встановлений, так як цей характер визначається процесами, що протікають поза системою. Слідчі системи призначені для вимірювання керованої величини за довільним законом, наприклад, для зміни положення антени радіолокації в залежності від руху мети, траєкторія якого заздалегідь не відома.

Як метод синтезу застосовується метод зворотних амплітудно-частотних характеристик.

Тип виконавчого двигуна МІ-22.

Технічні дані двигуна.

Виберемо електромашинний підсилювач:

Електромашинний підсилювач ЕМУ-3А3.

Тип підсилювача та його параметри.

1. Синтез стежить системи з негативним зворотним зв'язком по струму та швидкості

Принципова схема проектованої системи, що стежить.

слідкуючої

1.1 Основні елементи принципової схеми системи, що стежить

ФЧВ – фазочутливий випрямляч здійснює випрямлення сигналу змінного струму сигнал постійного струму з урахуванням знака.

П(р) – послідовний коригувальний пристрій забезпечує введення до закону управління сигналу пропорційної похідної та інтеграла від помилки.

СД – сельсин-датчик використовується як пристрій, що задає (у багатьох системах використовується обертовий трансформатор).

СП - Сельсин-приймач електрично пов'язаний з ЦД, а механічно з валом навантаження.

Сельсинна пара СД-СП працює в трансформаторному режимі, порівнює кути (віднімає їх), перетворює кут повороту на напругу на виході. При цьому сільсинна пара виконує роль трьох елементів:

  • Задає елемента (ЦД);
  • вимірювального елемента (СП);

ЕУ – електронний підсилювач має кілька входів, що дозволяє використовуватиме організації місцевих зворотних зв'язків.

ВД - виконавчий двигун - ДПТ (двигун постійного струму).

К(р) – паралельний коригуючий пристрій

ОУ1, ОУ2 – обмотки управління ЭУ.

ЕМУ – електронно-машинний підсилювач.

ПД - приводний двигун ЕМУ.

RC – серієсний опір вводиться на формування сигналу зворотний зв'язок струму.

ОВС - обмотка збудження двигуна.

ТГ - тахогенератор, напруга на виході якого пропорційна частоті обертання валу двигуна. Тахогенератор здійснює зворотний зв'язок системи за швидкістю.

1.2 Структурна схема проектованої стежить системи

Структурна схема проектованої системи стеження представлена ​​на рис.2.

струму

Основні елементи структурної схеми системи, що стежить:

кe – коефіцієнт, що характеризує крутість характеристики сельсинової пари.

mф - коефіцієнт передачі ФЧВ.

П(р) – послідовне коригуючий пристрій.

åр – вихідний сигнал другого суматора.

Uу (р) - Вихідний сигнал ЕУ.

mу - коефіцієнт посилення ЕУ.

mхх - коефіцієнт холостого ходу ЕМУ.

Кw – коефіцієнт проти-ЕРС.

tа - постійна часу.

xа – коефіцієнт демпфування.

tкз - постійна часу короткого замикання.

J – момент інерції двигуна.

i – передавальне число двигуна.

км – коефіцієнт пропорційності між моментом та струмом двигуна.

МВ – момент, що обурює.

Ктг - коефіцієнт передачі тахогенератора.

1.3Математичний опис системи

1. Рівняння тахогенератора.

2. Напруга на серієсному опорі RC:

Запишемо рівняння виконавчого двигуна:

МЕМ, МВ - електромагнітний і обурюючий моменти.