Сделай Сам Свою Работу на 5

Вопрос №2: Необходимость учёта зазоров, люфтов, упругих свойств механической части ЭП при расчёте регуляторов положения.





Регуляторы положения используются в следящих ЭП. На работу следящих электроприводов значительное влияние оказывают сухое трение, зазоры, люфты в кинематических цепях механизма. Это объясняется тем, что следящий электропривод — электропривод реверсивный, работающий со знакопеременной нагруз­кой, а также тем, что работа на низких скоростях является его рабочим режимом. Следствием наличия сухого трения являются снижение точности слежения, увеличение длительности переходных процессов при согласовании и зависимость их характера от значения рассогласования, а в определенных случаях и возникновение автоколебаний в системе. Зазор в кинематической цепи, связывающей двигатель с ИО, существует в результате неточности обработки шестерен редукторов, неплотного соединения полумуфт, соединительных муфт и др. В результате при определенных условиях зазор может «раскрываться», т. е. может создаваться положение, при котором валы двигателя и механизма оказываются не связанными друг с другом. Наличие зазора приводит к тому, что в определенные моменты времени, когда разность угловых положений двигателя и ИО (исполнительный орган) оказывается меньше зазора φ0, контур, замкнутый по положению φ2 исполнительного органа, размыкается и скорость двигателя изменяется, не приводя к изменению углового положения ИО, которое может вызвать появление устойчивых автоколебаний. Качественно процесс автоколебаний в двухмассовой системе вокруг положения равновесия ω12=0 при ПИ-регуляторе положения иллюстрирует рис. 1.



В период, предшествующий моменту времени , ИО неподвижен ( ). Однако под действием выходного напряжения РП, которое меняется вследствие того, что , скорость двигателя меняется при отсутствии связи двигателя с механизмом. В момент времени зазор выбран, и далее двигатель вращается вместе с механизмом. Угол изменяется. Но в момент времени скорость двигателя становится равной нулю, а затем меняет знак, вследствие чего двигатель и механизм снова разъединяются до момента времени , когда зазор окажется пройденным в противоположном предыдущему направ­лении. Этот процесс периодически повторяется.



Одним из способов устранения зазора является использование специальных способов его выборки. Электромеханические способы устранения или уменьшения влияния зазора на работу системы основаны на применении двух или большего числа двигателей, работающих на один ИО.

Учёт упругих свойств механической части. В отличие от жесткой системы, где при и при пропорциональном PC внутренний контур с учетом сделанных допущений описывается передаточной функцией , в упругой системе характеристики внутреннего контура зави­сят от того, как при данном соотношении масс произведена настройка PC, применены ли рассмотренные. На рис. 3 при­ведена линеаризованная структурная схема построенной по принципу подчинен­ного регулирования следящей системы управления двухмассовым упруго вязким объектом без зазоров и сухого трения.

Пользуясь этой схемой, можно произвести выбор параметров РП, а также оценить возможность и целе­сообразность введения тех или иных корректирующих связей для уменьшения влияния упругости. В качестве примера может быть рассмотрена линейная следящая система с крайним значением у=1. Для упрощения будем считать, что фильтр на тахогенераторе отсутствуют:Tд.c1=0. При описании контура скорости токовый контур заменим апериодическим звеном W(р)= =1/(Тр+1), причем в рассматриваемом примере примем Т=0,2Ту. Поскольку коэффициент соотношения масс равен единице, то соблюдается равенство W1(р)=W2(р) и контур скорости может быть настроен так же, как в жесткой системе. При принятых допущениях передаточная функция замкнутого контура скорости будет определена как . Следящая система при пропорциональном РП описывается передаточной функцией:



Не применяя дополнительной коррекции, для обеспечения устойчивости приходится так выбрать , чтобы резонансный всплеск ЛАЧХ разомкнутой системы располагался ниже оси абсцисс. Частота среза следящей системы определится как . Порядок астатизма может быть увеличен за счет применения ПИ-регулятора положения при выборе . Быстродействие следящей системы может быть увеличено за счет введения обратной связи по производной от скорости исполнительной оси. Выбор производится из условия обеспечения требуемого запаса по фазе, обеспечивающего переходный процесс, близкий к соответствующему при стандартной настройке, например, на ОМ. При этом запас по фазе должен быть близок к 60°. Он будет обеспечен при частоте среза ЛАЧХ разомкнутой системы в несколько раз превышающей частоту среза , полученную при отсутствии обратной связи по производной от скорости.


Билет №11

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.