ОТЧЕТ
по лабораторной работе №4
«ПОЛУЧЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ПО ЗАДАЮЩЕМУ И ВОЗМУЩАЮЩЕМУ ВОЗДЕЙСТВИЯМ, ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ СХЕМЫИ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ»
ПО КУРСУ «ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ»
Выполнил:
студент гр. Э14-У
Рябец Е.И.
Преподаватель:
Коротков О.О.
ХАРЬКОВ
Получение передаточных функций по задающему и возмущающему воздействиям, построение структурно- алгоритмической схемы и исследование характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения
Составление дифференциальных уравнений и передаточных функций ДПТ НВ
Уравнение электрического равновесия цепи якоря примет вид:
.
С учетом всех подстановок и изменений получаем формулу:
Принимаем следующие обозначения:
электромеханическая постоянная времени
;
электромагнитная постоянная времени якорной цепи
;
передаточный коэффициент двигателя по напряжению якоря
;
передаточный коэффициент двигателя по статическому моменту (возмущающему воздействию)
Подставив принятые обозначения в уравнение статического равновесия, получаем дифференциальное уравнение двигателя, записанное относительно регулируемой величины , при входном U я и возмущающем М с воздействиях:
В операторной форме () при нулевых начальных условиях уравнение примет вид:
=0
В результате математического преобразования дифференциального уравнения (12) определяем передаточную функцию ДПТ НВ по задающему и возмущающему воздействиям:
Построение структурно-алгоритмической схемы ДПТ НВ
Структурная алгоритмическая схема представляет собой графическое изображение системы уравнений динамики, записанных в операторной форме. Система дифференциальных уравнений (1) с учетом принятых допущений и обозначений (7), (8) записывается в операторной форме:
,
или
Из первого уравнения системы получаем передаточную функцию для электрической части двигателя
Из второго уравнения системы получаем передаточную функцию механической части двигателя
Структурно-алгоритмическая схема ДПТ НВ имеет вид:
Рисунок 2 – Структурно-алгоритмическая схема ДПТ НВ
Расчет параметров ДПТ НВ
Связь угловой скорости с частотой вращения выражается зависимостью:
[рад/c].
Значение угловой скорости в режиме холостого хода определяется выражением
[рад/c].
[рад/c].
Значение K Ф:
,
где U H = U Я, I H = I Я.
Снижение угловой частоты двигателя при включении нагрузки равно
, [рад/c].
, [рад/c].
Индуктивность якорной цепи определяется по формуле Уманского:
где a – коэффициент для скомпенсированных машин, a =2¸3; I H = I Я,
Электромагнитная постоянная времени якорной цепи:
Электромеханическая постоянная времени:
Передаточный коэффициент двигателя по напряжению якоря:
.
.
Передаточный коэффициент двигателя по статическому моменту:
.
Для определения характера переходных процессов в двигателе из передаточной функции ДПТ НВ находится значение коэффициента демпфирования ξ:
.
,
,
Следовательно, и
.