4.3 Расчет параметров регулятора тока
Схема электрическая принципиальная регулятора тока (РТ) приведена на рисунке 4
Рисунок 4 – Схема электрическая принципиальная РТ
Определим параметры элементов РТ. Так как РТ является пропорционально-интегральным, то
(34)
Постоянная времени РТ равна электромагнитной постоянной времени
Зададимся величиной емкости в ОС операционного усилителя (УО)
Тогда
(35)
Так как
(36)
Тогда
(37)
Постоянная времени
интегрирования контура тока
,
с, определяется, как
(38)
В установившемся режиме сигнал рассогласования равен нулю
(39)
Тогда при
Сопротивление ОС
по току
,
кОм
.
4.4 Расчет параметров регулятора скорости
В зависимости от того, на какой оптимум настроена система, возможны два варианта реализации регулятора скорости (РС):
- при настройке системы по техническому оптимуму РС оптимизируется пропорционально (П-регулятор);
- при настройке системы по симметричному оптимуму РС оптимизируется пропорционально-интегральным (ПИ-регулятор).
Определяем параметры элементов РС (по заданию) – для статической системы (П-регулятор скорости).
Схема электрическая принципиальная РС представлена на рисунке 5
Рисунок 5 – Схема электрическая принципиальная РС
На основе передаточной функции, определенной в разделе 2, необходимо найти коэффициент усиления РС, который определяется по формуле
(40)
Исходя из того, что
(41)
Находим сопротивление задания скорости
(42)
Определим
,
кОм, по формуле (42), задавшись сопротивлением
в ОС РС
В установившемся режиме сигнал рассогласования равен нулю
(43)
Тогда при
Сопротивление обратной связи по скорости из (43)
Определяем параметры элементов РС (по заданию) для астатической системы (ПИ-регулятор скорости).
Схема электрическая принципиальная РС представлена на рисунке 6
Рисунок 6 – Схема электрическая принципиальная РС
Определим параметры элементов РС. Так как РС является пропорционально-интегральным, то
(44)
Постоянная времени РС равна
(45)
Зададимся величиной емкости в ОС ОУ
Тогда
(46)
Так как
(47)
Тогда
(48)
Постоянная
времени интегрирования контура скорости
,
с, находится, как
(49)
В установившемся режиме сигнал рассогласования равен нулю
(50)
Тогда при
Сопротивление обратной связи по скорости из (50)
Поскольку в астатической системе перерегулирования составляет 43,4%, необходимо принимать дополнительные меры для его уменьшения. В данном случае на вход системы устанавливается фильтр.
Произведем расчет параметров элементов фильтра.
Схема электрическая принципиальная фильтра представлена на рисунке 7.
Рисунок 7 – Схема электрическая принципиальная фильтра
на входе системы
Постоянная времени фильтра
(51)
Такие параметры фильтра обеспечивают системе ЭП перерегулирование 8,1%.
Величину емкости в ОС ОУ выбираем равной
Так как
(52)
Тогда сопротивление задания фильтра и сопротивление ОС УО
(53)