9. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д, настроенной на технический оптимум

Функциональная и структурная схемы приведены, соответственно, на рис.9.1. и рис.9.2. В схему введен регулятор скорости РС. Выбором передаточной функции РС можно обеспечить работу АЭП с показателями качества, отвечающими техническому оптимуму. Для синтеза РС необходимо структурную схему АЭП привести к стандартному виду, три особенности структуры уже описаны в начале темы 7.

Сначала нужно оставить только один входной сигнал. Процедура избавления от второго сигнала аналогична описанной в вопросе 7. Сначала заменяем все сигналы в схеме рис.9.2 на отклонения. Тогда на схеме рис.9.2 перед всеми обозначениями сигналов нужно добавить значок Δ, не изменяя самой схемы. Затем принимаем постоянным момент сопротивления нагрузки, что эквивалентно тому, что I_C=const или ΔI_C=0. В результате входной сигнал ΔI_C схемы можно не учитывать, так как его значение постоянно нулевое, и удалить из структурной схемы ЭП элемент вычитания токов i_Я и I_C.

Далее оставшиеся три блока структурной схемы ДПТ, сворачиваем в один блок с передаточной функцией W_y(p) (4.5).

Структурная схема АЭП стандартного вида приведена на рис.9.3.

Задаемся желаемой передаточной функцией вида , в которой малая постоянная времени Т_μ принята равной Т_П. Для синтеза РС используем выражение (2.6):

(9.1)

Это ПИД-регулятор частоты вращения, и в нем содержится Д-часть, которая чувствительна к помехам.

Динамические показатели качества соответствуют (2.2). Ошибка регулирования нулевая. Из этого свойства ошибки регулирования следует абсолютно жесткая механическая характеристика: частота вращения не зависит от момента сопротивления нагрузки.

Регулятор скорости реализован на ОУ2, элемент сравнения – на ОУ1 (рис.9.4). Схема на ОУ2 имеет передаточную функцию

(9.2)