Файл: Андрющенко, В. А. Автоматизированный электропривод систем управления учеб. пособие.pdf

а для систем с астатизмом первого порядка — изменение входной величины с постоянной скоростью Q и постоянство возмущающих факторов, т. е.

fi (0 = fio = const. J

При выполнении условий (8.15) ошибка системы (называемая ста­ тической) не меняется во времени, но зависит от величины входного и возмущающих воздействий:

2 V i (Р)/«'о

Первое слагаемое выражения (8.17) в астатических системах автоматизированного электропривода равно нулю. Оно может от­ личаться от нуля только в статических (по управляющему воздейст­ вию) системах. Но и при статическом регулировании эта состав­ ляющая статической ошибки может быть сведена к нулю при по­ мощи масштабирования входной величины или использования не­ единичной обратной связи.

Таким образом, статическая ошибка почти любой замкнутой системы электропривода определяется вторым слагаемым выраже­ ния (8.15), т. е. возмущениями, действующими на систему (а также внутренними нелинейностями). К числу основных возмущающих воздействий следует отнести такие факторы:

1) статическую нагрузку исполнительного элемента автомати­ зированного электропривода; составляющая статической ошибки, вызванная нагрузкой, обычно наиболее велика. В автоматизиро­ ванном электроприводе, электродвигатель которого нагружается

(появлению напряжения Au на выходе измерительного элемента при согласованном положении входной и выходной осей электро­

3)люфт редуктора между валом электродвигателя и осью из­ мерительного элемента;

4)медленные колебания напряжения и частоты питающей сети, следствием которых является снижение передаточных коэффици­ ентов элементов системы;

102

5)изменения температуры внешней среды, приводящие к ко­ лебаниям передаточного коэффициента, дрейфу нуля и фазовым сдвигам в усилительном элементе системы;

6)помехи (в частности, квадратурная) и временной дрейф нуля усилительного элемента системы.

При выполнении условий (8.16) ошибка системы (называемая установившейся) может быть представлена суммой двух составляю­ щих:

ной погрешностью чувствительного элемента); причины ее появле­

мер, за счет скоростной ошибки чувствительного элемента системы. Первое слагаемое выражения (8.18) стремится к бесконечности в статических (по управляющему воздействию) системах и обра­

щается в нуль в системах с астатизмом выше первого порядка. При

где KQ — передаточный коэффициент разомкнутой системы с аста­ тизмом первого порядка по управляющему воздействию (добротность системы по скорости);

хс= jz установившееся значение скоростной ошибки.

^ а

Скоростная ошибка или определяемая ею добротность системы по скорости

может служить удобным критерием качества для автоматизирован­ ных электроприводов с астатизмом первого порядка.

Если в выражения для установившихся ошибок (8.17) или (8.18)

значения основных возмущений и передаточные коэффициенты вы­ бранных элементов привода (двигателя ІСД В . редуктора Кр, усили­ теля мощности Ку. м , чувствительного элемента Кч. э и необходи-

103

мых вспомогательных устройств К в . у * ) , то единственным неизвест­ ным в этих уравнениях останется коэффициент усиления предвари­ тельного усилителя Ку'- для статической системы

значение коэффициента усиления предварительного усилителя (а следовательно, и величину передаточного коэффициента разомкну­ той системы) из условия требующейся статической точности.

Второе значение коэффициента усиления предварительного уси­ лителя Ку находится из условия обеспечения нормальной работы

полнительным двигателем.

* Часть вспомогательных элементов (модуляторов, пассивных ФЧ В дискриминаторов и т. п.) на данном этапе проектирования еще не рассчитана однако передаточные коэффициенты большинства из них являются типовыми и могут быть взяты из литературы.

104

При определении передаточной функции разомкнутой основной цепи электропривода используется наибольшее из двух получен­ ных значений (Ку и Ку) коэффициента усиления предварительного усилителя. Подчеркнем, что найденное значение коэффициента усиления не является окончательным, так как требования к дина­ мической точности могут оказаться жестче условий (8.21), (8.22) или (8.23). Кроме того, часто бывает необходимо увеличить усиле­ ние, чтобы компенсировать затухание, вносимое корректирующими звеньями.

Окончательная величина коэффициента усиления предваритель­ ного усилителя устанавливается в результате выполнения динами­ ческого расчета.

Вопросы для самопроверки

1.Какие общие требования предъявляются к чувствительным элемен­ там автоматизированных электроприводов?

2.Какие исходные данные необходимы для выбора конкретного типа чувствительного элемента?

3.Назовите основные требования, предъявляемые к исполнительным

мых в замкнутых системах автоматизированных электроприводов.

8.Перечислите вспомогательные устройства автоматизированных элек­ троприводов. Поясните их назначение.

9.Из каких условий исходят при выборе передаточного коэффициента

ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

§ 24. Т И П Ы К О Р Р Е К Т И Р У Ю Щ И Х У С Т Р О Й С Т В

Корректирующие устройства придают замкнутой системе авто­ матизированного электропривода требуемые динамические харак­ теристики. Изменение динамических свойств системы электропри-

105