11. Моделювання динамічних процесів
Математичне моделювання дозволяє досліджувати перехідні процеси в системі автоматизованого електропривода за допомогою комп’ютера. Метод базується на ідентичності диференціальних рівнянь, якими описується динаміка системи, і математичної моделі, яка досліджується на комп’ютері.
Із багатьох методик розв’язання диференціальних рівнянь за допомогою комп’ютера найменше працемістким і наочним є структурний метод, коли набір задачі на комп’ютері виконують за структурною схемою досліджуваної системи, де кожна ланка представлена своєю передавальною функцією. Зокрема, можуть бути використані спеціалізований пакет MATLAB Simulink або програма SIAM.
При моделюванні досліджуються залежності швидкості (t) і струму I(t) при стрибкоподібній зміні задаючої напруги і =0. Потім досліджуються ці ж змінні при обмеженні струму.
Структурну схему електропривода з сумуючим підсилювачем і зворотним зв’язком за швидкістю при зміні керуючого впливу доцільно представити у вигляді, наведеному на рис.34.
Оскільки реалізувати ідеальну диференціюючу ланку при моделюванні неможливо, то її замінюють реальною з передавальною функцією , де - найменша стала часу в контурі регулювання.
Щоб не допустити помилок при моделюванні на структурній схемі (рис.34) вказують числові значення всіх коефіцієнтів і сталих часу.
Аналогічно представляють структурні схеми електроприводів зі зворотним зв’язком за ЕРС двигуна та зі зворотними зв’язками за напругою і струмом.
Рис.34.
При =0 струм двигуна зв’язаний зі швидкістю рівнянням .
Структурна схема автоматизованого електропривода з затриманим зворотним зв’язком за струмом і задавачем інтенсивності наведена на рис.35.
Рис.35.
Затриманий зворотний зв’язок за струмом моделюють згідно схеми, зображеної на рис.24,б. Її реалізують за допомогою ланки опорної напруги, порівняльної ланки і електронного ключа, який спрацьовує при .
Задавач інтенсивності моделюють інтегруючою ланкою з обмеженням. Моделювання динамічних процесів в системах електропривода з підпорядкованим регулюванням здійснюють на підставі структурної схеми, наведеної на рис.31, вказавши на ній числові значення розрахункових параметрів.
Оскільки обмеження струму в системах з підпорядкованим регулюванням досягається обмеженням напруги на виході регулятора швидкості, то при моделюванні це реалізують за допомогою пропорційної ланки з і обмеженням, яку вмикають на виході регулятора швидкості.
На підставі результатів моделювання [графіків (t) і I(t)] визначають показники якості регулювання і порівнюють їх з заданими.
- Передмова
- Загальні відомості
- 1. Завдання на проектування
- 2. Розрахунки навантажувальної діаграми, тахограми руху виконавчого органу та попередній вибір потужності двигуна
- 3. Розрахунок потужності і вибір двигунів для механізмів зі сталим режимом роботи
- 4. Побудова навантажувальної діаграми двигуна та перевірка його на нагрівання
- 5. Обґрунтування і вибір способу регулювання швидкості двигуна
- 6. Вибір системи керування електроприводом
- 7. Розрахунки електромеханічних характеристик двигуна і автоматизованого електропривода
- 7.1. Система електропривода з сумуючим підсилювачем
- 7.1.1. Система регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю двигуна
- 7.1.2. Система регулювання із зворотним зв’язком за ерс двигуна
- 7.1.3. Система регулювання з від’ємним зворотним зв’язком за напругою і додатним зворотним зв’язком за струмом
- 7.1.4. Система регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем
- 7.2. Системи обмеження моменту двигуна
- 7.2.1. Система регулювання зі зворотним зв’язком за швидкістю і відсічкою за струмом
- 7.2.2. Система регулювання зі зворотним зв’язком за ерс і обмеженням струму якоря
- 7.2.3. Система регулювання зі зворотним зв’язком за напругою і з обмеженням струму якоря
- 7.3. Системи регулювання з сумуючим підсилювачем і задавачем інтенсивності
- 7.4. Системи регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем
- 8. Формування динамічних характеристик електропривода
- 8.1. Система регулювання із зворотним зв’язком за швидкістю
- 8.2. Система регулювання зі зворотним зв’язком за ерс
- 8.3. Система регулювання з від’ємним зв’язком за напругою і додатним за струмом
- 8.4. Системи регулювання з сумуючим підсилювачем і задавачем інтенсивності
- 8.5. Системи регулювання з широтно-імпульсним перетворювачем
- 9. Електропривод з підпорядкованим регулюванням
- 10. Обмеження струму в системах підпорядко-ваного регулювання
- 11. Моделювання динамічних процесів
- 12. Вибір системи керування і опис її роботи
- Биховець Борис Опанасович основи електропривода