Определение передаточных функций и параметров элементов системы




3.1.1 Передаточная функция и параметры измерительного устройства

Структурная схема измерительного устройства представлена на рис.3.1.

Рисунок 3.1 – Структурная схема измерительного устройства

 

Если пренебречь индуктивностью и активным сопротивлением обмоток сельсинной пары, то измерительное устройство можно считать безинерционным (пропорциональным звеном). Оно состоит из элемента сравнения, который осуществляет вычитание [в изображениях по Лапласу ], а также из преобразователя рассогласования в напряжение , который можно представить функцией:

 

3.1.2 Передаточная функция и параметры фазового детектора

В соответствии с функциональной схемой рис.1.1, структурная схема фазового детектора представлена на рис.3.2.

Рисунок 3.2 – Структурная схема фазового детектора

 

Пренебрегая индуктивностями и активными сопротивлениями в трансформаторе, а также при условии, что не предусмотрен сглаживающий фильтр, фазовый детектор можно считать безинерционным звеном с передаточной функцией:

2,5

 

3.1.3 Передаточная функция и параметры усилителя напряжения

В соответствии с функциональной схемой рис.1.1, структурная схема усилителя напряжения представлена на рис.3.3.

Рисунок 3.3 - Структурная схема усилителя напряжения

 

Если пренебречь инерционностью транзисторов, то усилитель напряжения можно считать безинерционным (пропорциональным) звеном с передаточной функцией:

6,9

 

3.1.4 Передаточная функция и параметры электромашинного усилителя мощности

В соответствии с функциональной схемой рис.1.1, структурная схема ЭМУ представлена на рис.3.4.

Рисунок 3.4 - Структурная схема ЭМУ

 

Передаточная функция ЭМУ с поперечным полем имеет вид:

где - статический коэффициент усиления ЭМУ по напряжению;

- постоянная времени цепи управления;

- постоянная времени короткозамкнутой цепи.

По данным таблицы 2.2 найдем постоянные времени:

Коэффициент передачи в режиме холостого хода приближенно можно найти по номинальным данным:

Полученная передаточная функция:

 

3.1.5 Передаточная функция и параметры исполнительного двигателя

Структурная схема исполнительного двигателя представлена на рис.3.5.

Рисунок 3.5 - Структурная схема исполнительного двигателя

 

Т.к. выходной величиной двигателя является угол поворота β, то передаточная функция двигателя по управлению имеет вид:

где - статический коэффициент преобразования двигателя по скорости;

- электромагнитная и электромеханическая постоянные времени двигателя.

.

Постоянные времени, вычисляются по формулам:

где J – момент инерции.

Найдем момент инерции J на валу электродвигателя из выражения:

Индуктивность обмотки якоря приближенно вычисляется по формуле:

где β=0,25 принимается для компенсированных машин, а β=0,6 – для ЭМУ;

р – число пар полюсов.

Электромагнитная постоянная времени:

Передаточная функция исполнительного двигателя по управляющему воздействию:

Передаточная функция исполнительного двигателя по возмущающему воздействию:

Т.к., в знаменателе передаточных функций исполнительного двигателя имеется полином второго порядка, то определим его корни с целью разложения данного полинома на более простые сомножители:

, =0

где

Соответственно, передаточная функция двигателя по управляющему воздействию имеет вид:

Передаточная функция по возмущающему воздействию имеет вид:

3.1.6 Передаточная функция и параметры редуктора

Структурная схема редуктора представлена на рис. З.6.

Рисунок З.6 – Структурная схема редуктора

 

Пусть момент инерции первой шестерни редуктора учтён в моменте инерции якоря двигателя, т.к. момент инерции последующих шестерен уменьшается пропорционально квадрату передаточного числа и ими можно пренебречь, то редуктор можно считать безинерционным

(пропорциональным) звеном с передаточной функцией:

 

3 .2 Передаточные функции системы

В соответствии с функциональной схемой рис. 1.1, структурная схема следящей системы представлена на рисунке 3.7., где в прямоугольные звенья записаны математические модели этих звеньев.

Рисунок 3.7 - Структурная схема некорректированной следящей системы

 

3.2.1 Передаточная функция разомкнутой системы устанавливает связь между и :

Таким образом, передаточная функция разомкнутой системы будет выглядеть следующим образом:

 

3.2.2 Передаточная функция замкнутой системы по задающему воздействию:

,

где

С помощью ЭВМ (программы ТАУ 1) были вычислены коэффициенты:

Полученная передаточная функция замкнутой системы по задающему воздействию примет вид:

 

3.2.3 Передаточная функция системы по возмущающему воздействию

Устанавливает связь между и :

 

3.2.4. Передаточная функция ошибки по задающему воздействию

Устанавливает связь между и :

3.2.5. Передаточная функция ошибки по возмущающему воздействию

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-03-24 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: