Научное обоснование нового математического и алгоритмического обеспечения для разработки нового класса математических моделей ЭМС горн

Определяем  вещественную и мнимую части 

Задаем диапазон изменения частоты и строим годограф

 

 

 

2.2.6 Анализ результатов  математического регулирования

Согласно, математическая модель машины постоянного тока может быть получена из модели обобщенной машины, если якорь с двухфазной обмоткой подключить через преобразователь частоты, а обмотку возбуждения – непосредственно к сети постоянного тока. Также как и в других видах электрических машин, магнитное поле, создаваемое обмоткой якоря, и поле, формируемое обмоткой возбуждения, неподвижны относительно друг друга.

3. Системы регулирования скорости с ограничением рывка

3.1 Общие положения

Система регулирования  скорости ограничения рефлекс ρ, используемых в дисках, сооружений, осуществление транспортировки людей, а также в присутствии представителей Электромеханические системы упругих элементов и пробелов. В первом случае это вызвано стремлением обеспечить комфорт пассажиров, а во втором – не obhìdnìstû, уменьшения упругих моменты.

10 часто предел  не дергать и первая производная  текущий якорь dI/dt для этого  значения при отсутствии статический  момент на валу двигателя прыжков  propor-cìjna.

Для решения  вышеуказанных проблем может  предложить сочлененных пни nastu возможности:

1) используйте  на скорость пути входа, а  не я-I2-zadavača интенсивности (FROM);

2) с помощью-zadavača  интенсивности на входе текущего  пути (BAV);

3) с помощью  силы тока-zadavačìv в пути входа  (BAV) и скорость (ZÌŠ);

4) входного сигнала текущего регулятор (не путь, а именно regu-lâtora, то есть оригинального сигнала на текущий элемент задачи в вечернее время и допустимый ток).

На рис. 2.1 изображена схема м2 zadavača интенсивности. Он состоит  из пропорциональной усилитель вечера, ссылки, ссылки предел LO идеального relejnoû характеристики ЛР и два интеграторы I1, м2. Для обеспечения для отрицательных обратных zv'âzkìv это два пути, внутренняя которого представляет собой равнину и -с.

3.2 Задание

3.2.1 Сравнить  качество переходный процессов с разными скоростями ограничения рывка в системах регулирования скорости.

                               Рисунок 3.1 – Структурная схема  интенсивности

1. Метод обратного  преобразования Лапласа

Передаточная  функция замкнутой САУ

Изображение переходной функции

Применяем функцию  обратоного преобразования Лапласа

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     График переходного процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Численный  метод

Коэффициенты  числителя и знаменателя 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно, графики  переходного процесса, построенные  обоими методами совпадают 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.2 Построение  переходных процессов в системе Simulink

                  Рисунок 3.2 – Схема в системе  симулинк

График переходного процесса

 

Графики переходный процессов совподают, следовательно  система устойчива

 

3.2.3 Параметры  численного интегрирования

1) Для определения   максимума и минимума берем  первую производную

Находим ее корни: задаем начальное приближение, которое определяется примерно по графику

 

2) Установившееся  значение переходной характеристики  равно единице и равно значению  ВЧХ  при w=0 

3) Определяем  перерегулирование

4) Определяем  время регулирования: для этого  решаем уравнение

Записываем  это значение перед графиком.

5) Определяем  время нарастания 

Записываем  это значение перед графиком.

6) Определяем  период колебаний - разность времен  третьего  и первого максимума  - и частоту

Находим значение третьего максимума

Реализуем имитацию нашей математической модели. Для чего используем параметры модели как у двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Механическая  постоянная времени рассматриваемого объекта управления

Постоянная  времени электрической цепи   Здесь отношение  . Что позволяет не учитывать электрические процессы при синтезе алгоритмов, поскольку они протекают существенно быстрее механических.

 

     Рисунок  3.3 – Диаграмма переменных выходных  сигналов

3.2.4 Разборка  плана модельного эксперимента

Передаточная  функция разомкнутой САУ

Подставляем вещественные значение частоты в выражение  для 

 

4.Система непрямого регултрования  скорости

4.1 Общие положения

Система косвенного регулирования [29, 54, 96, 97] используются для управления оправданий, которые не требуют высоких статических и dinamìč эти показатели. Отказ от датчика скорости, чья роль в аналоговых системах выполняет tahogenerator, улучшает надежность elektromehanìč культурной системы, сокращает капитальные и эксплуатационные затраты, устраняет являются hìdnostì в борьбе с препятствиями, как низкая- и высокого напряжения pul′sacìâmi tahogeneratora. Вместо того чтобы обратить вспять zv «âzku для скорости в этих системах необходимо использовать двигатель в обратном zv» âzok Е EMF, который, будучи постоянный поток возбуждения f. изменения прямо пропорционально Но из-за невозможности осуществления операций дифференцирование идеальной текущий якорь систем используют различные комбинации отрицательной обратной связи zv'âzku двигатель и позитивным напряжения на текущий якорь, позади партия ввода пропорциональной регулятор внешнего пути.

Система может распространять косвенное регулирование скорости на syste мы сохранить текущий путь указателя текущей (Дубль) и системы, в которой включен текущий путь для работы только в strumoobmežennâ режиме (odnokonturnì).

В системах с постоянным текущего внутреннего пути используется текущий путь вне šnìj якорь в  следующих версиях

4.2 Задание

Выполнить сравнительный  анализ статически и динамических характеристик для:

А) Двухконтурных систем непрямого регулирования скорости

Б) Одноконтурных систем непрямого регулирования скорости

 

Двухконтурная система

                                         Рисунок 1 – Двухконтурная система

 

 

 

 

Уравнения исследуемой  системы

Законами управления по угловой скорости и угловому положению  являются последние два соотношения.

Рассчитаем остальные  параметры  , и . Примем постоянную времени по угловой скорости Таким образом мы реализуем не наиболее быстрые переходные процессы. В этом случае .

Вычислим постоянную времени  Теперь можем вычислить Назначим постоянную времени Коэффициент передачи редуктора принят равным

                                                  Статическая характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Динамическая характеристика

Таким образом нынешний ограничивается положением для ускорения  электромеханических систем и Динамическая мощность пропорциональной ей. напряжения полностью, поэтому регулятор имеет 15 в структуре доля интеграл, и он установлен фильтр на входе ФЗ a структуры. Производительность в режимах начиная, с помощью интенсивности PI

 

Одноконтурная система

                               Рисунок 4.2 – Одноконтурная система

Статическая характеристика

Динамическая характеристика

 

4.2.2 Построение семейства ЛЧХ

 

Довести семью ЛЧХ  и переходные характеристики закрыл внешний контур с разными значениями подкрепления регулятор напряжения. Отображение статических падение выражения для скорости под влиянием navanta наблюдения и сравнить их с результаты математического моделирования. Сделать привод электромеханический устойчивого время ва rìacìû в направлении увеличения и уменьшения. Для оценки чувствительности систем для изменения Анкоридж сопротивления под влиянием темпе raturi и возможные ошибки при формировании сигналов обратной

 

5. Системы двухзонного регулирования  и стабилизации скорости

5.1  Общие положения

Dvozonnogo система регулирования  скорости с помощью zdebìl′š для elektroprivodiv mehanìzmiv, в котором, в соответствии с технологического процесса, статической нагрузки колеблется с раз более высокой скорости. Затем к значению номинальной скорости регулирования zdìjsnûêt′-sya за счет напряжения в âkìrnomu круге и выше номинальной стоимости-за напряжения в кругу близких. Такие privodiv включают опрессовки главных приводов nasampe красный (приводы рулонов)- и непрерывной прокатки staniv и основные движения вес

5.2 Задание

5.2.1 Математическое описание двигателя

Управляющей функцией в  данном случае выступает величина  , которая является задающим воздействием для контура угловой скорости

Подставим вместо выражение для из (18.1). Получим программную управляющую функцию

и закон управления с  обратной связью

 

 

                                Рисунок 5.1 – Схема имитационной  модели

 

                           Рисунок 5.2 – Структурная схема интенсивности

Фазный ток статора:

 

I_1ф0 = I_1фн ·(I₁₀/ I_1н)= I_1фн × k_io =200× 0,53=52, А.

Линейный ток статора:

I₁₀ = I_1ф0 ×( )^1-В=30, А.

Потери в обмотках статора:

P_э10 = 3·I²_1ф0 × R₁₀=3×52²×0,108=873, Вт.

Мощность, потребляемая двигателем из сети:

P₁₀ = P_э10 +P_тр +P_доб +P_ст=873+113+408+866 = 2 260, Вт.

Коэффициент мощности:

cosj₁₀ = P₁₀ / ( ×U_1н×I₁₀)=2260/( ×380×30)=0,115.

 

 

 

 

                                  

  Рисунок 5.4 – Структурная  схема интенсивности с динамическим моментом

 

Структурная схема ротора

 

5.2.2 Переходные процессы  в разомкнутой системе генератор  двигатель

 

                         Рисунок 5.5 – Структурная схема  двигателя в Simulink

Результаты работы данной модели:

Для понимания поведения  системы при различных значениях  параметров проведем следующие эксперименты.

Рассмотрим реакцию  системы при разных значениях  параметра i.

На  REF рис_3_7 h i (цифрами  обозначены: 1 - i =10-2; 2 - i =10-3; 3 - i =10-4;). Динамика изменения угла поворота при варьировании параметра i практически не изменяется. Из эксперимента видно, что коэффициент передачи редуктора i природным образом влияет на динамику системы, и ,что увеличение коэффициента приводит к увеличению максимальной амплитуды угловой скорости.

Рассмотрим реакцию  системы при разных значениях  параметра J.

а  REF рис_3_8 h 3.8J (цифрами  обозначены: 1 - J =6,2*10-4,8; 2 - J =6,2*10-5; 3 - J =6,2*10-6;). Динамика изменения угловой скорости при варьировании параметра J соответствует динамике изменения угла поворота, в связи с чем здесь не приводится. Из эксперимента видно, что увеличение момента инерции J приводит к уменьшению времени переходного процесса, что соответствует использованной модели, так как в ней применяется блок со значением J-1.

Также был проведен эксперимент, задачей  которого ставилось достичь наиболее быстрых переходных процессов. Для  чего был осуществлен пересчет следующих  переменных

6. Системы частотного управления скоростью асинхронного двигателя на основании превращения частоты с выпрямляющим выпрямителем и автономным инвертером напряжения

6.1 Общие положения

Асинхронный двигатель  контроллер с управления частотой используется для механизмов средней и малой  мощности, которые не требуют глубоких ре gulûvannâ скорость (часто управления ряда ограниченных pokazni-com 10: 1) и высокое качество переходные процессы в elektroprivodì. Некоторые установки промышленного электропривода (turbomehanìzmi, подъемно транспортных механизмов, лечение сочетает и т.д.). Формирование механических характеристик ад вверх при частоте управления проблемы обеспечения perevantažuval′noï способность в заданном диапазоне скорости регулирования. Установка perevantažuval′na-21 tnìst′ обеспечивает очистку особые отношения между ча stotoû и амплитуды напряжения статора двигателей.