Расчет системы электропривода

МОСКВА

Содержание

Введение……………………………………………………………………….….3

Расчет системы электропривода………………………………………………4

Синтез корректирующего устройства………………………………………...4

Блок диаграмма корректирующего устройства……………………………11

Программный код для процессора с MIPSархитектурой, реализующий корректирующее устройство……………………………………………….....12

Заключение……………………………………………………………………...15

Список используемой литературы…………………………………………...16

Введение

Начальным этапом проектирования любой системы является ее синтез, в результате которого определяются структура и параметры системы, удовлетворяющей заданным в техническом задании требованиям. Синтез САУ проводится обычно в упрощенной постановке, с учетом только основных показателей качества регулирования и запаса устойчивости системы. После определения параметров системы (коэффициентов усиления, постоянных времени) приступают к выбору конкретных элементов, энергетическому расчету и согласованию характеристик элементов. Эти этапы проектирования, особенно выбор конкретных элементов, пока трудно поддаются математическому описанию и во многом определяются опытом и смекалкой проектировщика. Однако с внедрением новых поколений ЭВМ и разработкой методических основ САПР становится все более реальным проектирование САУ с меньшим участием человека.

При решении задачи синтеза САУ, как правило, объект регулирования считается заданным или по крайней мере бывают заданы его расчетные характеристики. Тогда синтез САУ сводится к определению структуры и параметров регулятора. Структура регулятора стандартна, и включает в себя такие основные элементы как чувствительный элемент, задающее и сравнивающее устройство, усилитель, исполнительный механизм и корректирующее устройство (КУ).

Воспользовавшись разработанными в ТАУ методами можно определить параметры регулятора с принятой неизменной структурой. Однако при этом не всегда можно получить параметры регулятора, удовлетворяющие одновременно заданным запасам устойчивости и показателям качества регулирования. В этих случаях изменяют структуру регулятора, вводя корректирующее устройство. КУ устанавливают в изменяемую часть регулятора (чувствительные элементы, усилители). Тогда синтез САУ иногда сводится к определению структуры и параметров КУ. Определение параметров КУ существенно упрощается при использовании логарифмических частотных характеристик. КУ в общем случае представляет собой дифференцирующие, интегрирующие или
интегрально-дифференцирующие звенья. Они могут включаться в цепь регулятора последовательно, параллельно-согласно и параллельно-встречно (в цепи местной обратной связи).

Расчет системы электропривода

Дифференциальное уравнение, описывающее динамику системы имеет вид:

где J – момент инерции магнитной головки,
K–коэффициент жесткости пружины,
K­­_i–моментный коэффициент двигателя,
θ – угловое положение головки, i–ток якоря.

Применив к дифференциальному уравнению преобразование Лапласа, найдем передаточную функцию от управляющей переменной i к выходной переменной θ:

Используя далее числовые значения J = 0.02кг*м², C = 0.006 Н*м/(рад/с),
K = 10 Н*м/рад, K_i = 0.07 Н*м/А, сформируем следующую tf-модель:
>>J=0.02; C=0.006; K=10; Ki=0.07;

>>num=Ki;

>>den=[JCK];

>>W=tf(num,den)

Transferfunction:

0.07

-----------------------

0.02 s^2 + 0.006 s + 10