Расчет и анализ систем подчиненного регулирования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет „ЛЭТИ“ им. В. И. Ульянова (Ленина)»

(СПбГЭТУ) Факультет электротехники и автоматики Кафедра систем автоматического управления

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 4

по дисциплине «Теория управления»

Тема: «Расчет и анализ систем подчиненного регулирования»

Вариант № 8

Выполнили: Творогов Л. А.

Шиманова О. В.

Группа: 9496

Проверил: Филатов Д. М.

Санкт-Петербург

Цель работы: Освоение методики расчета и изучение свойств систем подчиненного регулирования .

На рис. 1 изображена структурная схема системы регулирования скорости двигателя постоянного тока.

Рис. 1. Структурная схема системы регулирования скорости двигателя постоянного тока

1 Расчет параметров регуляторов тока и скорости

— Контур тока содержит регулятор тока с ПФ: WpТ (p) = и 2 звена с ПФ: Wц (p) =. Контур настроен на ОМ, поэтому:

фт = Тя = 0,02 с.

вт = = = 0,0625

WpТ (p) =

— При расчете регулятора скорости рассматриваем контур тока как эквивалентное данному контуру тока апериодическое звено с ПФ: Wэ (p) =

фс = 4*ТЭ = 4*0,004 =0,016 с.

вс = = = 0.25

WpС (p) =

2 На рис. 2 и 3 изображены переходная характеристика и ЛЧХ системы при подаче на вход контура тока единичного ступенчатого воздействия.

Рис 2. ПХ контура тока.

По ПХ мы определяем показатели качества ПХ:

Перерегулирование: у = 3.98%.

Время нарастания: tн = 0,0254с.

Перерегулирование и время нарастания схожи с их теоретическими значениями Рис. 3. ЛЧХ контура тока По ЛЧХ определяем запас устойчивости по фазе: г = 92о.

подчиненное регулирование двигатель постоянный ток

3 На рис. 4 изображена ПХ контура с идеализированным контуром тока Рис. 4. ПХ контура скорости с идеализированным контуром тока.

По ПХ определяем показатели качества:

Перерегулирование: у = 42.2%.

Время нарастания: tн = 0,11 с.

4 На рис. 5 изображена ПХ системы по задающему воздействию Рис. 5. ПХ системы по задающему воздействию По ПХ определяем показатели качества:

Перерегулирование: у = 42.7%.

Время нарастания: tн = 0,101 с.

По сравнению с результатами, полученными в пункте 3, показатели качества ПХ системы не существенно отличаются друг с другом.

5 На рис. 6 изображена ПХ системы с порядком астатизма по возмущению нм =1

Рис. 6. ПХ hм (t) по возмущению По ПХ определяем:

hм (?t) = 0.

Время регулирования tp = 0,372с На рис. 7 изображена ПХ по возмущению при увеличении значения Тм в 2 раза Рис. 7. ПХ hм (t) по возмущению при увеличении Тм на 2 раза.

hм (?t) = 0.

Время регулирования tp = 0,734 с.

При увеличении значения ТМ на 2 раза время регулирование соответственно увеличивается примерно также на 2 раза. Это означает что возмущение довольно сильно влияет на показатели качества.

Вывод: в данной лабораторной была изучена система регулирования скорости двигателя постоянного тока, были получены навыки расчета свойств систем подчиненного регулирования Передаточные функции разомкнутых контуров тока и скорости:

WТ (p) =

WС (p) =