Файл: Андрющенко, В. А. Автоматизированный электропривод систем управления учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
найдем возможные максимальные значения скорости выходного вала
п * |
_ «ном-360-kp |
_ 4000-360-0,0025 _ |
^град |
|
60 |
60 |
сек |
и ускорения выходного вала
— м. |
240 — 0,2-105 |
|
|
|
&тах — |
0,0025 |
= |
9,5 ^ = 5 4 4 - ^ - |
|
0,08-105 |
||||
|
сек' |
то
WO w,m~'
где
j = JH - I - las. = 0,04 + |
° ' 0 2 5 ' 1 0 ' 5 = 0,08 кГм• сек2. |
k2p |
0.00252 |
Тогда граница области физически реализуемых ЛАХ сверху ограничится асимптотой — 20 дбідек, проходящей через контроль ную точку AKS с координатами
|
|
со = 1, |
L x |
(1) = 20 lg - ^ |
= 20 lg — = 20 lg 300 = 49,6 дб |
|
xo |
0,2 |
158
и |
асимптотой |
— 40 дб/дек, |
проходящей через |
контрольную точку |
|||||||||||
Акі |
с |
координатами |
|
|
со = 1, |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
M l ) |
= 201g- х0 |
: 20 lg — =,20 lg 2740 = 68,7 дб. |
|||||||||||
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
Граница |
этой |
же области |
снизу |
ограничивается |
асимптотой |
|||||||||
0 дб/дек, |
проходящей параллельно оси частот на расстоянии — 2,0 дб. |
||||||||||||||
|
Определим |
частоту среза |
соср |
желаемой |
ЛАХ для |
заданных |
|||||||||
а = 20% и /п |
••— 0,3 сек по формуле |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
^ |
an |
2,2-я |
23 сек |
|
|
|
|||
где а = |
2,2 (см. § 25). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Примем соср. ж = 25 сек~1. |
Среднечастотный |
участок |
желаемой |
|||||||||||
ЛАХ |
образуется асимптотой с наклоном — 20 дб/дек, |
проходящей |
|||||||||||||
через частоту среза соср |
ж . |
Длина |
|
|
|
|
|
||||||||
этой |
асимптоты |
ограничивается |
|
|
|
|
|
||||||||
частотами |
излома |
со' и |
со" ЛАХ, |
|
|
|
|
|
|||||||
которые |
определяются |
по |
форму |
|
|
|
|
|
|||||||
лам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
со = ( 2 ч-4) ©q,.» = 2,8-25 = |
|
|
|
R2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 70 секГ1 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
со |
|
щср. ж |
252 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
; 9 сек,—1 |
|
|
|
|
|
-0 |
||||
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затем произведем сопряжение сре- |
|
|
Рис. 94 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
днечастотного участка ЛАХ с низкочастотными |
асимптотами и вы |
||||||||||||||
сокочастотной |
частью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
На |
основании |
рекомендаций, |
сделанных |
в |
§ 24, |
выбираем по |
||||||||
следовательное корректирующее устройство. ЛАХ последователь
ного |
корректирующего устройства |
Zn; к (со) |
определяется вычита |
|
нием |
ЛАХ |
нескорректированной |
системы |
из желаемой ЛАХ |
(рис. |
93), т. |
е. |
|
|
І п . к (со) = Іж (со) — LH K (co).
По виду полученной характеристики L n . к (со), пользуясь табл. 12 характеристик корректирующих звеньев, подберем тип и схему корректирующего контура (рис. 94) с передаточной функцией
7 \ 7 > г + |
(7\ + |
Т2) р |
^ П . к ( Р ) : |
|
|
Тг |
і 1 + |
) + Т2 Р+1 |
|
"г |
|
Ті — R2C2', |
Т2 = |
RiCy. |
159
Используя логарифмическую характеристику L n . к (со), опреде ляем значение постоянных времени корректирующего устройства:
0,13 сек,
7,5
Г 2 = — = — = 0,11 сек.
(о,сек
Рис. 95
Тогда, принимая
Сг = 20 мкф; С 2 = 10 мкф,
получим
Ri = 5,5 ком; R2 = 13,3 ком.
Округляем полученные значения до стандартных: /?х = 6 ком; R2 = 14 ком.
Включим корректирующее устройство между каскадами полу проводникового усилителя, сопротивления которых должны быть согласованы с входным и выходным сопротивлениями корректирую щего устройства. Если же величины сопротивлений (входных и выходных) каскадов усилителя заданы, то необходимо их учесть при расчете элементов корректирующего устройства.
160
Коэффициент передачи на средних частотах
к= |
h±I> |
= |
о.ізч-о.п = 0 1 2 6 | |
|
i-.(" + £ ) + r. |
o,.3(g)+ o , i . |
|
а на низких |
и высоких |
частотах |
|
|
|
k |
= 1. |
Ослабление, вносимое пассивным корректирующим устройст вом, может быть компенсировано за счет увеличения коэффициента усиления полупроводникового усилителя.
Р и с 96
Для контроля качества проектируемого следящего электропри вода построим кривую переходного процесса на выходе системы при скачкообразном управляющем воздействии на ее входе.
На основании рекомендаций, сделанных в § 26, по логарифми ческим частотным характеристикам скорректированной следящей системы с помощью номограммы (см. рис. 70) строим вещественную частотную характеристику замкнутой системы и разбиваем ее на четыре трапеции 1—4 (рис. 95). Соответствующая этой веществен ной частотной характеристике кривая переходного процесса, по строенная методом трапеций, представлена на рис. 96.
Таким образом, заданная точность следящего электропривода получена при приемлемых качественных показателях переходного процесса, а именно о = 18% и tn = 0,25 сек, поскольку заданная величина перерегулирования а равнялась 20%, величина времени переходного процесса tn = 0,3 сек.
И С П О Л Ь З О В А Н Н АЯ Л И Т Е Р А Т У Р А
|
1. А г е й к и н Д . И., К о с т и н а |
Е. И., К у з н е ц о в а |
H . Н . |
||||||||||||||||||
Датчики систем |
автоматического контроля |
и регулирования. «Машинострое |
|||||||||||||||||||
ние», |
1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
А н д р ю щ е н к о |
|
В. |
А., Л о м о в |
В. |
С. |
|
Электронные |
и полу |
|||||||||||
проводниковые |
устройства |
следящего |
привода. |
«Машиностроение», |
1967. |
||||||||||||||||
|
3. |
А н х и м ю к |
В. |
А., |
И л ь и н |
О. |
П. |
Автоматическое |
управле |
||||||||||||
ние электроприводами. «Высшая школа», |
1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
4. |
А X м е т ж |
а н о в |
А. |
А. |
Системы передачи |
|
угла |
повышенной |
точ |
|||||||||||
ности. |
«Энергия», |
1966. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5. |
Б е с е к е р с к и й |
|
В. |
А. Динамический |
синтез |
систем |
автомати |
|||||||||||||
ческого |
регулирования. «Наука», |
1970. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
6. Б е с е к е р с к и й |
|
В. |
А., |
|
О р л о в |
|
|
В. |
П., |
|
П о л о н |
|||||||||
с к а я |
Л . В . , |
Ф е д о р о в |
С. |
М. |
Проектирование |
следящих |
систем |
ма |
|||||||||||||
лой мощности. |
Судпромгиз, |
1958. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
7. |
Б е с е к е р с к и й |
|
В. |
А., П о п о в |
Е. |
П. |
Теория |
систем авто |
||||||||||||
матического |
регулирования. «Наука», |
1972. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
8. |
Б о р и с о в |
К- |
Н., |
Н а г о р с к и й |
В. |
Д . Электропривод |
ле |
|||||||||||||
тательных |
аппаратов. |
«Машиностроение», |
1967. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
9. |
В а с и л ь е в |
В. |
Д . |
и др. Проектирование |
и расчет |
следящих |
си |
|||||||||||||
стем. |
«Судостроение», |
1964. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10. |
В а с и л ь е в |
В. |
Д . , |
Ф и л и п п о в |
Г. |
С. |
|
Основы |
теории и рас |
||||||||||||
чета |
следящих |
систем. |
Госэнергоиздат, |
1958. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
11.В е р х о п я т н и ц к и й П. Д . Электрические элементы автома тики. Судпромгиз, 1963.
12.В о р о н о в А. А. Основы теории автоматического управления.
«Энергия», 1965 (часть |
I), |
1966 |
(часть |
I I ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
13. |
К о ч у б и е в с к и й |
И. |
Д . , |
С т р а ж м е й с т е р |
В. |
А. |
Изме |
|||||||||
рители рассогласования |
следящих |
систем. Госэнергоиздат, |
1963. |
|
|
|||||||||||
14. |
Л о м о в |
В. С , |
А н д р ю щ е н к о |
В. |
А. |
Проектирование |
авиа |
|||||||||
ционных |
следящих |
электроприводов. |
Изд. |
Л И А П , |
1970. |
|
|
|
|
|||||||
15. |
П а н а с е н к о |
В. |
Д . |
Элементы |
автоматических |
устройств |
и вы |
|||||||||
числительной техники. |
Оборонгиз, |
1962. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
16. |
П о п к о в |
С. |
Л . |
Следящие |
системы. |
«Высшая |
школа», |
1963. |
||||||||
17. |
Р а б и н о в и ч |
Л. |
В. |
|
и др. Проектирование |
следящих систем. |
||||||||||
«Машиностроение», |
1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
18. |
Р о й з е н |
С. |
С , |
С т е ф а н о в и ч |
T. |
X . |
Магнитные |
усилители |
||||||||
вэлектроприводе и автоматике. «Энергия», 1970.
19.С к в о р ц о в Г. В. Синтез корректирующих устройств судовых следящих систем. «Судостроение», 1968.
20.Щ у к и н А. И. Автоматическое управление электроприводами. «Энергия», 1964.
21. Нелинейные корректирующие устройства в системах |
автоматиче |
||
ского управления. Под ред. Топчеева Ю. И. «Машиностроение», |
1971. |
||
22. |
Теория автоматического регулирования. |
Под ред. |
Солодовни- |
кова В. |
В. Книга 3, часть I . «Машиностроение», |
1969. |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПЕРЕВОД ДЕЦИБЕЛ В АБСОЛЮТНЫЕ ОТНОШЕНИЯ
Абсолютное |
|
Абсолютное |
Абсолютное |
|
Абсолютное |
отношение |
±дб |
отношение |
отношение |
±дб |
отношение |
меньше 1 |
|
больше 1 |
меньше 1 |
|
больше 1 |
1,0000 |
0 |
1,0000 |
0,6998 |
3,1 |
1,429 |
0,9994 |
0,005 |
1,0006 |
0,6918 |
3,2 |
1,445 |
0,9989 |
0,01 |
1,0012 |
0,6839 |
3,3 |
1,462 |
0,9977 |
0,02 |
1,0023 |
0,6761 |
3,4 |
1,479 |
0,9966 |
0,03 |
1,0035 |
0,6683 |
3,5 |
1,496 |
0,9954 |
0,04 |
1,0046 |
0,6607 |
3,6 |
1,514 |
0,9942 |
0,05 |
1,0058 |
0,6531 |
3,7 |
1,531 |
0,9931 |
0,06 |
1,0069 |
0,6457 |
3,8 |
1,549 |
0,9920 |
0,07 |
1,0081 |
0,6383 |
3,9 |
1,567 |
0,9908 |
0,08 |
1,0093 |
0,6310 |
4,0 |
1,585 |
0,9897 |
0,09 |
1,0104 |
0,6237 |
4,1 |
1,603 |
0,9886 |
0,1 |
1,012 |
0,6166 |
4,2 |
1,622 |
0,9772 |
0,2 |
1,023 |
0,6095 |
4,3 |
1,641 |
0,9661 |
0,3 |
1,035 |
0,6026 |
4,4 |
1,660 |
0,9550 |
0,4 |
1,047 |
0,5957 |
4,5 |
1,679 |
0,9441 |
0,5 |
1,059 |
0,5888 |
4,6 |
1,698 |
0,9333 |
0,6 |
1,072 |
0,5821 |
4,7 |
1,718 |
0,9226 |
0,7 |
1,084 |
0,5754 |
4,8 |
1,738 |
0,9120 |
0,8 |
1,096 |
0,5689 |
4,9 |
1,758 |
0,9016 |
0,9 |
1,109 |
0,5623 |
5,0 |
1,778 |
0,8913 |
1,0 |
1,122 |
0,5559 |
5,1 |
1,799 |
0,8810 |
1,1 |
1,135 |
0,5495 |
5,2 |
1,820 |
0,8710 |
1,2 |
1,148 |
0,5433 |
5,3 |
1,841 |
0,8610 |
1,3 |
1,161 |
0,5370 |
5,4 |
1,862 |
0,8511 |
1,4 |
1,175 |
0,5309 |
5,5 |
1,884 |
0,8414 |
1,5 |
1,189 |
0,5248 |
5,6 |
1,905 |
0,8318 |
1,6 |
1,202 |
0,5188 |
5,7 |
1,928 |
0,8222 |
1,7 |
1,216 |
0,5129 |
5,8 |
1,950 |
0,8128 |
1,8 |
1,230 |
0,5070 |
5,9 |
1,972 |
0,8035 |
1,9 |
1,245 |
0,5012 |
6,0 |
1,995 |
0,7943 |
2,0 |
1,259 |
0,4955 |
6,1 |
2,018 |
0,7852 |
2,1 |
1,274 |
0,4898 |
6,2 |
2,042 |
0,7762 |
2,2 |
1,288 |
0,4842 |
6,3 |
2,065 |
0,7674 |
2,3 |
1,303 |
0,4786 |
6,4 |
2,089 |
0,7586 |
2,4 |
1,318 |
0,4732 |
6,5 |
2,113 |
0,7499 |
2,5 |
1,334 |
0,4677 |
6,6 |
2,138 |
0,7413 |
2,6 |
1,349 |
0,4624 |
6,7 |
2,163 |
0,7328 |
2,7 |
1,365 |
0,4571 |
6,8 |
2,188 |
0,7244 |
2,8 |
1,380 |
0,4519 |
6,9 |
2,213 |
0,7160 |
2,9 |
1,396 |
0,4467 |
7,0 |
2,239 |
0,7079 |
3,0 |
1,413 |
0,4416 |
7,1 |
2,265 |
163