Электромеханические системы

    Расчетная структурная схема контура положения, построенная на базе структурной  схемы, рис. 8 с учетом выполненных  в п. 3.2 расчетов и выражения (3.2.9) имеет вид, рис. 13.

    Рис.13 Контур положения

    Составляем  равенство произведения передаточных функций главной цепи (по рис. 13) и желаемой передаточной функции разомкнутого контура положения. Выбираем желаемую передаточную функцию главной цепи разомкнутого контура положения вида (3.1.1), обеспечивающую технический оптимум [6]. Коэффициент настройки контура регулирования а_н также примем равным 2.

    где К_р – коэффициент передачи редуктора,

    Желаемая  постоянная времени переходного  процесса в контуре положения  равна удвоенной постоянной времени  контура скорости Коэффициент К_ос.п = 1, т.к. микроконтроллер из блока управления будет обрабатывать поступающие с датчика импульсы.

    Передаточная  функция регулятора положения получается из равенства (3.3.1) в следующем виде:

    Очевидно, мы получили П-регулятор положения, в котором пропорциональная составляющая определяется коэффициентом К_п.п,

    Таким образом

    Подставим в (3.3.4) известные значения параметров и получим численное значение К_п.п:

    Смоделировав  на ЭВМ в пакете Classic наш контур положения, получим переходный процесс, график которого изображен на рис. 14.

    Рис.14 Переходный процесс в контуре  положения с регулятором положения

    Показатели  качества переходного процесса:

    Как видно из показателей качества разработанный  нами привод удовлетворяет требованиям  к качеству переходного процесса, указанным в техническом задании.

    Смоделировав  при помощи пакета Classic наш электропривод полностью, без пренебрежения высшими порядками малости, получим переходный процесс, изображенный на рис. 15.

    Рис. 15. Переходный процесс модели без  упрощений.

    Показатели  качества переходного процесса:

    В результате мы выяснили, что существенных различий между упрощенной и полной моделями разработанного электропривода нет, а показатели переходных процессов вполне удовлетворяют заданным.

     Заключение

    В любой электромеханической системе  имеется энергетический канал и  канал управления. В энергетическом канале, элементами которого являются источник питания, промежуточный преобразователь энергии и исполнительный механизм, происходит преобразование энергии источника питания в механическую энергию движения выходного вала привода. Назначение канала управления состоит в обеспечении необходимого управления потоком энергии в энергетическом канале системы. Управление представляет собой процесс сбора, передачи и переработки информации. От элементов системы к управляющим устройствам поступает информация, характеризующая состояние элементов системы. Кроме того, поступает информация от вышестоящих органов управления и воздействий внешней среды. Управляющие устройства перерабатывают всю поступающую к ним информацию и в результате этой переработки синтезируют управляющие команды, которые изменяют состояние или режимы функционирования элементов системы. Таким образом, мы имеем комплекс электромеханических и электронных систем, которые за рубежом принято называть мехатроникой.

    Наличие в электроприводе двух каналов позволяет разбить на две группы почти все задачи, решаемы в процессе проектирования электромеханических систем. К первой группе задач относятся задачи моделирования и проектирования силовой части электропривода. Ко второй группе – задачи проектирования информационно-измерительной системы и системы управления. 

     Список использованных источников

1. Белопольский  И. И. И др. Расчет трансформаторов  и дросселей малой мощности – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1973. – 400 с.;
2. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник/ Под ред. В. А. Голомедова. – М.: Радио и связь, 1985. – 560 с., ил.;
3. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник – 2-е изд. стереотип. - / Под ред. А. В. Голомедова. – М.: КУБК-А, 1996. – 528 с.;
4. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Т.2/ Под общей ред. И. П. Копылова, Б.К. Копылова. – М.: Энергоатомиздат, 1989. -  с.:ил.;
5. Удут Л.С., Мальцева О. П, Кояин Н. В. Проектирование автоматизированных тиристорных электроприводов постоянного тока. Учебное пособие по курсовому проектированию. Томск, Издательство ТПИ им. С. М. Кирова, 1991 – 104 с.;
6. Хорьков К. А., Хорьков А. К. Электромеханические системы. Элементы канала управления: Учебное пособие. Томск: Томский государственный университет, 2001 – 396 с.: ил.;
7. Хорьков К. А., Хорьков А. К. Электромеханические системы. Элементы энергетического канала: Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 1999 – 337 с.;
8. Электромеханический справочник: В 4 т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства/ Под общей ред. Профессоров МЭИ В. Г. Герасимова и др. (гл. ред. И. Н. Орлов) – 8-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2001 – 518 с..