Главная ->  Повышение запаса устойчивости 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

96 Непрерывные линейные системы автоматического управления Таблица 5.2. Правила преобразования структурных и линейных систем

Операция

Исходная схема

Эквивалентная схема

Перестановка сумматоров или элсм(!нтов сравнения

X5X-X2X3+Xi

Перестановка звеньев

Перенос узла с выхода на вход сумматора

3 i Х2

Перенос узла с входа па выход сумматора

Перенос узла с выхода на вход звена

Перенос узла с входа на выход звена

Перенос сумматора с выхода на вход звена

<Э-- W,

Перенос сумматора с входа на выход звена

®-Н

Замена звеньев прямой и обратной цепей

Переход к единичной обратной связи





Рис. 5.9

значительно выше и обеспечивается установкой двигателя Л соответствующей но-.чипшльпо!! моицюсти. В этом, а также в дистанционности управления .заключается смысл использования иодобпой следящей систе.мы воспроизведения угла поворота.

Сравнегшс углов поворота командной и исиолнительпой осей осуществляется при П0.М0П1И двух потеицио.метров П, и IL. 11сли углы поворота ко.мандпой н испол-питсльнойосе!! ие равны д, ф то возникает напряжение рассогласования м, кото-рос поступает иа вход первого элекг])опного усилителя. Далее усиленный сигнал после прохождения через два электронных усилителя подводится к обмотке возбуж-деги1я генератора ОВГ, привод которого не показан па схеме. Якорь генератора Г соединен с якорем двигателя Д, обмотка которого (ОВД) подключена к постоянно-.му иапряжепию. В результате п])н появлеппи рассогласо!5а1п1Я в = О, - 2 двигатель начинает вращаться в сторону уменьшения ошибки до согласования двух осей, ,3а-да1С)пи1М воздействием здесь является угол поворота в,(. В качестве во.змущаюпю-го во.здействия рассмотрим .момент нагрузки М(0 па осп управляемого объекта.

Для улучн!сния динамических качеств сле;1ЯП1ей систе.мы в ней предусмотрепа отрицательная обратная связь по напряжению тахогенсрагора (ТГ).

Будем считать, что все звенья системы JiHiieiinbi, за исключением электромашип-ного усилителя (генератора), у которого электродвижущая сила е связана с током возбуждения i,j нелинейной кривой иамагничивашгя генератора. Однако и здесь и])п сравнительно небольших напряжениях якоря (примерно до половины по.минальпо-го) можно завнси.мость между е и считать также линейной.

Таким образом, в рассматриваемой системе отпадает необходимость линеаризации и можно сразу приступить к составлению уравпепий. Для этой це;п! разобьем систему па дтш.мические звенья и найде.м их передаточные функции.

Чувствительный элемент. Напряжение па выходе первого потепцио.метра будет = и на выходе второго и- = кЬ, где к, [ В/рад J - крутизна, или коэффициент передачи потенциометра. Напряжение па выходе чувствительного элемента равно разности

u = u,-U2k, (di - 2) = кЬ.

Это дает передаточную функнию чувствительного элемента

W,(p) = к, .

(5..3/0 (5.35)



98 Непрерывные линейные системы автоматического управления

Электронные усилители. Считая усилители безыиерциоииыми, можнозанисать их передаточные функции в виде

Щ(Р) = -2. (5.36)

W,(p)=k (5.37)

где 2 и 3 ~ коэффицие}1ТЫ усиления по иапряжеттю первого и второго усилителей.

Обмотка возбуждения генератора. Дифференциальное уравнение можно записать на основе второго закона Кирхгофа:

4 + вв= вых. (5.38)

где rjj и - суммарные сопротивление и индуктивность цепи возбуждения с учето.м выходного каскада усилителя.

Приведем это уравнение к стандартному виду:

(вР + 1)гв= = 4 вш. (5.39)

где = ij /Г[з - постоянная вре.мени цепи возбуждения.

Отсюда находим передаточную функцию обмотки возбуждения:

.(P) = J. (5.40)

Генератор. Для прямолинейной части характеристики намагничивания можно положить

e-ki , (5.41)

где kr - коэффициент пропорциопальности .между э. д. с. генератора и током возбуждения в линейной части характеристики. Отсюда получаем передаточную функцию генератора:

W,(p)-k,. (5.42)

Двигатель. Так как при фиксированном во;!буждепии двигатель имеет две степени свободы, то необходн.мо иметь для него два исходных дифференциальных уравнения. Первое уравнение может быть получено, если записать второй закон Кирхгофа для цепи якоря:

L, + rл+C,Фn = e. (5.43)

Второе уравнение представляет собой .закон равновесия моментов на валу двигателя:

C:fi\-M = J. (5.44)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248