Замкнутые системы регулирования координат электропривода Основные понятия Типы

Замкнутые системы регулирования координат электропривода. Основные понятия. Типы систем регулирования: 1) разомкнутая система; 2) замкнутая система.

Сеть Y U=X 3 П ft 0 Ред М f. Uc ft 0 f. Uв РО FMc Рис. 8. 1. Функциональная схема разомкнутой системы регулирования электропривода П – управляемый преобразователь; М – двигатель; Ред – редуктор; РО – рабочий орган; возмущения: f t 0 – по температуре; f Uc – по напряжению; f Uв – по возбуждению; f Мс – по нагрузке; Y – выходная характеристика; X 3 – задание.

Сеть U Xз Y Рег П Z ft 0 Ред М f. Uc ft 0 f. Uв РО FMc ИПУ Рис. 8. 2 Функциональная схема замкнутой системы регулирования электропривода ИПУ – информационно-преобразовательное устройство; Z – сигнал обратной связи; Рег. – регулятор, воздействующий на преобразователь. U = X 3 ± Z

Регулирование по отклонению. Типы обратных связей: положительные отрицательные жесткие гибкие нелинейные с зоной нечувствительности

Классификация замкнутых систем регулирования Классификация по принципу действия: 1. Системы электропривода с непрерывным управлением. 2. Системы электропривода с релейным управлением Uвых = + Uп, если Uвх > 0 Uвых = 0(- Uп), если Uвх < 0 3. Системы электропривода с импульсным управлением – АИМ, ШИМ 4. Системы электропривода с цифровым управлением.

а) б) Uвых Uвх а – однополярное; б – двуполярное Рис. 8. 3. Регулировочная характеристика идеального реле.

Сеть X 3 U Y Рег Ред М fi f. Uc РО FMc ИПУ Рис. 8. 4. Функциональная схема замкнутой системы регулирования электропривода с релейным управлением.

Классификация по выходным регулируемым координатам: 1. Системы регулирования скорости: система стабилизации скорости система управления скоростью 2. Системы регулирования момента 3. Системы регулирования положения: система позиционирования следящая система.

Система «управляемый преобразователь – двигатель» , замкнутая по скорости. I ~ ТГ + + − УП − U′З γ·ω UВХ УП Eп Е М ω + − Рис. 8. 5 Система «управляемый преобразователь – двигатель» , замкнутая по скорости. УП–Д – управляемый преобразователь – двигатель; Z = γ·ω – сигнал обратной связи; ТГ – тахогенератор; U′З– напряжение задания.

Механические характеристики: Для разомкнутых систем: Для замкнутых систем: КП – коэффициент преобразователя

ω 1 ω1 2 E п 2 ω2 0 2’ Mc 1 Mc 2 E п 1 M Рис. 8. 6 Механические характеристики системы «УП–Д» , замкнутой по скорости

Система «управляемый преобразователь – двигатель» с нелинейной обратной связью по моменту. ~ I Uз UВХ УП (−) RЯ Eп UО. С RО. С Е ω IRО. С D М UОП Рис. 8. 7 Система «управляемый преобразователь – двигатель» с нелинейной обратной связью по моменту.

ω Uз 1 > Uз 2 > Uз 3 >Uз 4 Uз 2 Uз 3 Uз 4 0 IПРЕД I, M Рис. 8. 8. Механическая характеристика системы «УП–Д» с нелинейной обратной связью по моменту.

Система, замкнутая по положению. вх ПЗ УП U + ДП - Uδ U U + вых Вал ПП Д Рис. 8. 9 Система, замкнутая по положению. УП – управляемый преобразователь, ДП – датчик положения: ПЗ – потенциометр задающий, ПП – потенциометр приемный, θвх и θвых – входной и выходной угол, = θвх - θвых – угол рассогласования. δ

КДП – коэффициент передачи датчика положения; КУП – коэффициент усиления преобразователя; К∑ – общий коэффициент усиления.

Погрешность позиционирования в конце перемещения (ω = 0).

Погрешность слежения в режиме заводки с постоянной скоростью (МС = 0).

K 1 K 2>K 1 а МС K 2>K 1 ω б Рис 8. 10. Погрешности позиционирования (а) и слежения (б) электропривода, замкнутого по положению.