3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления


Скачать 453.84 Kb.
Название3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления
страница1/5
Дата публикации19.03.2013
Размер453.84 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Астрономия > Документы
  1   2   3   4   5
1. Двигатель постоянного тока как объект управления. Типовые управляющие и возмущающие воздействия.

Двигатель как объект управления представляет собой объект второго порядка, характер переходных процессов в котором зависят от соотношения Тяц и Тм.

Передаточные функции по управлению и возмущению:

; ,

где – коэффициент передачи по управлению; – коэффициент передачи по возмущению.

1. При : , где , ,

2. При : , где ,



1 – Тм=4Тяц; 2 ; 3 .
К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети.

2. Статические характеристики системы ТП-ДПТ. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления.
Функциональная схема.



LM – обмотка возбуждения;

UZM – тиристорный преобразователь якорной цепи;

UZLM – тиристорный преобразователь обмотки возбуждения;

L – сглаживающий дроссель;

Uзс – задание на скорость;

СУЭП – система управления электропривода.

Согласно функциональной схеме и принципу работы ДПТ НВ регулирование скорости может осуществляться в двух зонах:

1 – путем изменения подводимого к якорю напряжения;

2 – путем изменения потока.




СИФУ является дискретным элементом преобразуя непрерывное напряжение управления Uу в дискретную функцию моментов включения тиристоров. Характеризуется временным запаздыванием.



СИФУ – элемент чистого запаздывания и представляется звеном с передаточной функцией:



При малом значении Тсифу наиболее точной аппроксимацией чистого запаздывания является апериодическое звено.



С учетом сказанного структурная схема ТП представляет собой:



Если считать что временного сдвига между входным сигналом α и первой гармоникой ЭДС нет то управляемый выпрямитель можно считать безинерционным звеном 1-го порядка с коэффициентом передачи Кув. И тогда тиристорный преобразователь можно представить апериодическим звеном 1-го порядка с постоянной времени Ттп=Тсифу.

Структурная схема силовой цепи системы ТП-Д:



Линеаризация характеристик тиристорного преобразователя(дополнительно, можно не писать)





В РПТ хар-ка ТП с разомкнутым управлением становится существенно нелинейной. Для её линеаризации на входе ТП устанавливается нелинейное звено, хар-ка которого вбирается таким образом, чтобы результирующая хар-ка НЕ-ТП была линейной.

^ 3. Принципы построения систем подчиненного регулирования и условия оптимизации контуров. Методы повышения точности регулирования в статических и динамических режимах.

При создании системы подчиненного регулирования эл. привода объект регулирования (силовая часть эл. привода) представляется в виде последовательного соединения отдельных звеньев выходными координатами которых являются существенные координаты () для управления каждой из координат организуется отдельный контур регулирования, имеющий свой регулятор. Регуляторы соединяются последовательно, так как выход одного является входом другого, и каждый внутренний контур подчинен внешнему.

Идеальная оптимизация (выбор передаточной ф-ей регулятора и его параметра) была бы достигнута если контур обеспечивал мгновенное и без искажения воспроизведения входной координаты.



(2)
Однако такая оптимизация согласно условию (1) и (2) практически недостижима кроме того по условию (1) нецелесообразно т.к. контур при этом контур оказывается помеха не защищенным. Обычно оптимизацию сводят к получению предельных показателей качества для этого передаточная функция системы:

(3)



Должна обеспечивать системе пропускания max широкого спектра частот. Это имеет место если max большое число производных при т.е выполняется условие (4)

Применив (3) и (4) получают систему условий:






Из приведенных условий могут быть найдены параметры передаточных ф-ий регулятора. В прямом канале регулирования может быть включено ограниченное число инерционных звеньев с малыми постоянными времени, которые заменяют одним апериодическим звеном с постоянной времени при и не более двух апериодических звеньев с большими постоянными времени. Самым сложным регулятором является ПИД регулятор.

^ 4. Настройка контура тока системы ТП-ДПТ на МО. Методика оптимизации, характеристики, качественные показатели.
Оптимизация контура тока. Рассмотрим двухконтурную с П-РС САУ РЭП.

Структурная схема контура тока приведена на рисунке.



Оптимизация контура тока выполняется при заторможенном двигателе , при этом внутренняя ОС по ЭДС не влияет на процессы в контуре тока .Контур тока содержит в своем составе два апериодических звена:

  1. Звено с Ттп (малая постоянная времени)



  1. Звено с Тяц (большая постоянная времени), должна быть скомпенсированна полностью, тк Тяц снижает быстродействие.

Для контура тока принемаем использование МО и определяем необходимую структуру и параметры регулятора. Коэф. ОС по току рассчитывается исходя из условия ограничения тока на уровне максимально допустимого ( Imaxдпт или Imaxтп).

^ Настроем на Мо.



Показатели качества после оптимизации контура тока.



^ 5. Настройка контура скорости системы ТП-ДПТ на МО. Методика оптимизации, характеристики, качественные показатели.

Оптимизация контура скорости. Рассмотрим двухконтурная с П-РС САУ РЭП.

Структурная схема контура скорости приведено на рисунке.



Для оптимизации контура скорости внутренний предварительно оптимизированный по МО контур тока упрощаем до апериодического звена первого порядка.


Настроим на МО.

Считаем, что





Ошибка при отработке ступенчатого управляющего воздействия:



Контур скорости обладает астатизмом 1-го порядка относительно управляющего воздействия и обеспечивает нулевую установившуюся ошибку.

ПФ разомкнутого и замкнутого контура скорости отличается от классического МО из-за того, что контур скорости включает в себя оптимизированной контур тока второго порядка, поэтому и показатели качества будет отличаться от ожидаемых.

Показатели качества после оптимизации контура скорости.

После упрощение и оптимизации получаем следующая характеристика.



6. Настройка контура скорости системы ТП-ДПТ на СО. Методика оптимизации, характеристики, качественные показатели.

Для оптимизации контура скорости упростим передаточную функцию замкнутого контура тока до первого порядка где

Для оптимизации на СО примем ПИ- регулятор с передаточной функцией

где







Где ; ; ;

Перерегулирование при отработке управляющих воздействий большее чем при МО поэтому для его уменьшении на входе контура устанавливают фильтр.

,где





Ожидаемые показатели качества работы контура скорости, настроенного на СО с фильтром на входе, по управлению

; ; ; ;



Ошибка при отработке ступенчатого управляющего воздействия

Контур скорости обладает астатизмом 2-го порядка и обеспечивает нулевую установившеюся ошибку при отработке управляющих воздействий.


  1. Методы повышения точности систем регулируемого электропривода в условиях воздействия внешних возмущений: повышение порядка астатизма, адаптивное и комбинированное управление.


IR-компенсация



В соответствии с уравнение АД в статическом режиме для поддержания постоянства напряжения на статоре US можно выполнить коррекцию IR-компенсации на величину падения напряжения по активному сопротивления обмотки статора
IR-компенсация является положительной обратной связью и требует введение дополнительного звена для обеспечения стабильной работы

Применение IR-компенсации при скалярном управлении позволяет расширить диапазон регулирования, снижает величину ошибки, повышает перегрузочную способность ЭП при задании малых скоростей.
^ Компенсация моментов

ИМ- индикатор момента, БКМ-блок компенсации момента, ПЧН

- преобразователь частоты, напряжения, АИМ-автономный инвертор напряжения.
Компенсация момента позволяет оптимизировать напряжение подводимое к статору АД в зависимости от текущего момента нагрузки на валу двигателя.

Компенсация момента является ПОС (последовательной обратной связью) и необходимо принимать дополнительные меры для сохранения устойчивости работы ЭП:

1. Постоянная времени ТКМ снижает быстродействие обр.связи

2. Коэффициент ККМ определяет глубину обратной связи

3. Ограничение на выходе БКМ

Компенсация скольжения

При работе ЭП с большими диапазоном изменения нагрузки на валу АД возникает статическая ошибка пропорциональная величине скольжения и момента нагрузки

БКС- блок компенсации скольжения


При скалярном регулировании скорости АД для устранения ошибки скольжения необходимо увеличить частоту напряжения статора (дв. режим) на величину скольжения определяемое нагрузкой на валу АД.
КС- является положительной обратной связью и необходимо принимать дополнительные меры для сохранения устойчивой работы ЭП. Точночть работы системы КС напрямую определяется точностью косвенного определения момента нагрузки.

В ПЧ принято различать коэффициент компенсации для скольжения двигательного и генераторного режима работы.

^ Комбинированное скалярное управление
Блок защиты позволяет уменьшить выходную частоту во время перегрузки ЭП После исчезновения перегрузки исходная частот восстанавливается. В большинстве случаев при скалярном управлении происходит совместное использование систем компенсации момента и компенсации скольжения.
Классическое подчиненное Регулирование для

ЭП переменного тока





  1. ^ Ограничение координат в системах подчиненного регулирования электроприводов.

Ограничение на выходе регулятора тока ограничивает напряжение, соответственно на выходе регулятора потокосцепления и регулятора скорости, происходит ограничение тока, так как подчиненное регулирование.
  1   2   3   4   5

Похожие:

3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconПрограмма ansys располагает возможностями не только для расчета конструкции,...
Оптимальным является проект, отвечающий всем предъявляемым требованиям и имеющий минимальные значения определенных показателей, таких...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconСтабилизация частоты автогенераторов
Нестабильность частоты генерируемых колебаний зависит от изменения температуры, влажности, давления, механических воздействий, колебательний...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconСтабилизаторы напряжения (СН)
Изменения напряжения источника питания могут вызвать изменения напряжения на выходе питаемой схемы, неотличимые от тех изменений,...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconВопросы к междисциплинарному экзамену по курсу: “
...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconВопросы к экзамену по курсу «Техническая механика»
Напряжения. Нормальные и касательные напряжения. Понятие о напряженном состоянии
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconФормирователи опорного напряжения
Простейший метод получения опорного напряжения состоит в том, что нестабилизированное входное напряжение подключается через ограничивающее...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconКурсовой проект Проектирование двухкомплектного реверсивного тиристорного преобразователя
Вперёд" преобразователя работает в выпрямительном режиме, обеспечивая разгон тележки, а затем и равномерное движение. Торможение...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconВопросы по электротехнике и электроприводу для специальности тдп 3 курс
Электрические цепи, основные элементы, характеристики. Потребители электроэнергии. Вольтамперные характеристики. Источник тока. Источник...
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconВопросы к междисциплинарному экзамену по курсу: “
Электроприводы с двигателями постоянного тока (дпт). Основные характеристики. Режимы работы дпт с независимым возбуждением (дпт нв)....
3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный поток, а к возмущающим – нагрузка, колебания частоты и напряжения питающей сети. Статические характеристики системы тп-дпт. Особенности тиристорного преобразователя как объекта оптимального управления iconВопросы для итоговой проверки освоения курса «Теория управления»
Управление как целенаправленный процесс. Управление как отношение. Объект и субъект управленческого воздействия, их роли в процессе...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница