Структурная схема САР электропривода

Метод основан на использовании частотных характеристик объекта управления, все вычислительные операции которого автоматизированы.

В основу положено представление о том, что минимуму интегрального квадратичного критерия при скачкообразном возмущении по управляющему каналу соответствуют оптимальные параметры ПИ-алгоритма и , отвечающие условиям

при

где − модуль АФХ замкнутой системы, т.е. амплитудно-частотная характеристика замкнутой системы по задающему воздействию.

При расчете оптимальных и используются следующие соотношения:

где − частота;

− амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) объекта управления для данной частоты;

− угол, заключенный между вектором АФХ объекта управления и отрицательной мнимой полуосью;

− фазовая частотная характеристика (ФЧХ) для этой частоты;

М − заданный показатель колебательности (на практике часто применяют М = 1,62)

Найдем передаточную функцию для разомкнутой системы. Она включает в себя последовательно перемноженные передаточные функции всех звеньев структурной схемы:

где – передаточная функция внутреннего, стандартно настроенного контура, включающего два вложенных контура (тока и скорости)

– передаточная функция насосного агрегата

– передаточная функция объекта управления

где

где – коэффициент усиления насосного агрегата

– постоянная времени насосного агрегата,

– время запаздывания, с

Тогда

Уравнение амплитудно-фазовой характеристики получим, заменив в передаточной функции p на jω

Уравнения вещественной и мнимой частотных характеристик

Уравнения амплитудной и фазовой частотных характеристик

Результаты расчетов представлены в таблице 8.2.

Таблица 8.2.

Расчет настроек регулятора

По результатам расчетов строим следующие характеристики.

Амплитудно-частотная характеристика представлена на рисунке 37.

Рис.37. Амплитудно-частотная характеристика объекта управления

Фазно-частотная характеристика представлена на рисунке 38.

Рис.38. Фазно-частотная характеристика объекта управления

Для расчета принимаем = =

Расчет проводим при помощи специальной программы представленной на рисунке 39.

Оптимальные параметры ПИ-алгоритма управления:

=

=

Передаточная функция регулятора:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Клевцов. А. В. Преобразователи частоты для электропривода переменного тока.: Гриф и Ко, 2008.

2. Попов. А. И. Основы электромеханики асинхронного частотного электропривода.: ЛКИ, 2007.

3. Епифанов. А. П., Малайчук Л. М., Гущинский. А. Г. Электропривод.: Лань, 2012.

4. Никитенко. Г. В. Электропривод производственных механизмов.: Лань,2013.

5. Соколовский. Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием.: «Академия», 2006

6. Бекишев. Р. Ф. Электропривод.: Юрайт, 2015.

7. Онищенко. Г. Б. Теория электропривода.: Инфра-М, 2015.

8. Петренко Ю.Н. Системы автоматизированного управления электроприводами. Мн.: Новое знание, 2004.

9. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1987.

10. Теплотехника: Учеб. для вузов. / Под ред. А.П.Баскакова. М.: Энергоатомиздат, 1991.

11. Лезнов Б.С. Частотно-регулируемый электропривод насосных установок. Москва, Издательство Машиностроение, 2013