4.3 Розрахунок параметрів контуру регулювання швидкості в системі з підпорядкованим контуром струму

Функціональна і структурна схеми контуру регулювання швидкості наведені в додатках.

Передавальна функція замкнутого контуру, з урахуванням вище розрахованих параметрів, визначається так :

У структурній схемі струмів контур і виконавчий механізм складають обєкт регулювання для контуру швидкості

Для досягнення підвищеної швидкодії контуру регулювання швидкості, налагоджуємо його на симетричний оптимум.

При цьому в якості регулятора швидкості застосовуємо ПІ-регулятор, передавальна функція якого має вигляд

;

При стандартній настройці на симетричний оптимум регулятора швидкості приймаємо :

Т_р.ш = 8Т = 80,01 = 0,08 с.

К_р.ш = .

Деа_ш - швидкодія контуру регулювання швидкості (значна).

К_ззш - коефіцієнт зворотного звязку за швидкістю :

(Приймаємо U_зш.ном=10 В.)

;

;

К_р.ш = ;

.

Значення пасивних елементів зворотного звязку знаходимо із співвідношень :

Т_рш = R_зшС_ззш;Т_М = R_пззшС_ззш;

Де R_пззш - опір у ланцюзі зворотного звязку ПІ-регулятора швидкості.

Приймаємо С_ззш = 8,2 мкФ, тоді

кОм;

кОм;

кОм.

Через мале перерегулювання (4,3%) перехідні процеси оптимізованого контуру струму близькі до аперіодичного і тому передавальна функція має вигляд більш простої передавальної функції аперіодичної ланки:

У цьому випадку передавальна функція розімкненого контуру швидкості має вигляд:

Регулятор швидкості компенсував велику сталу часу Т_М і динамічні властивості контуру швидкості визначаються лише меншою сталою часу Т. Передавальна функція замкненого контуру швидкості має вигляд :

Наявність форсуючої ланки в передавальній функції приводить до великого пере регулювання, яке може досягати 43%. Пере регулювання можна зменшити до 8%, якщо на вхід оптимізованого контуру швидкості додати аперіодичний фільтр зі сталою часу Т_ф = 8Т, що здатний компенсувати форсуючу ланку в передавальній функції. Тоді передавальна функція замкненого контуру швидкості отримає вигляд :

Механічна характеристика синтезованого приводу зображена на рис. 3:

Рис. 3. Електромеханічна характеристика синтезованого електроприводу

Структурна схема контуру регулювання швидкості наведена в додатках