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)

Д олжна 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.