Анализ САР регулирования частоты вращения приводного электродвигателя стенда для обкатки ДВС

3. Задатчик:

Дифференциальный усилитель:

>

Двухфазный АД с амплитудным управлением:

Редуктор:

Устройство обратной связи:

Регулируемый жидкостной реостат:

Структурная схема системы показана на Рис. 3

Рис. 3 Структурная схема САР частоты вращения приводного электродвигателя стенда для обкатки ДВС.

Так как задатчик является безинерционным его коэффициент передачи должен быть равен коэффициенту передачи датчика, поскольку заданное UЗ и действительное U напряжения должны вычитаться в одном масштабе. Поэтому для наглядности исследования эти коэффициенты можно перенести за СУ и считать, что из заданного напряжения UЗ непосредственно вычитается измеренное датчиком и формируется сигнал ошибки .

3. Определение закона регулирования системы

Определяем закон регулирования рассматриваемой САР частоты вращения приводного электродвигателя стенда для обкатки ДВС. Для этого найдём передаточную функцию, определяющую взаимосвязь управляющего воздействия RФ на объект и ошибку :

Предварительно заменим звенья, охваченные местной обратной связью (УОС) с коэффициентом передачи Kп, одним эквивалентным звеном.

Передаточная функция цепи охваченной местной обратной связью, определяется по формуле:

Подставим в найденное выражение численные значения параметров и получим:

При последовательном соединении звеньев их передаточные функции перемножаются, поэтому:

Окончательно для безинерционного регулятора получаем:

Зависимость управляющего воздействия RФ от ошибки е показывает, что в рассматриваемой системе применен П-закон регулирования.

4. Определение передаточных функций системы по управляющему и возмущающему воздействиям и для ошибок по этим воздействиям

Передаточная функция САР по управляющему воздействию:

=

Передаточная функция САР по возмущающему воздействию:

=

Передаточная функция САР для ошибки по управляющему воздействию:

Передаточная функция САР для ошибки по возмущающему воздействию:

5. Анализ устойчивости системы. Определение запасов устойчивости

5.1 Анализ устойчивости по критерию Гурвица

Для анализа устойчивости САР частоты вращения приводного электродвигателя стенда для обкатки ДВС воспользуемся любой из полученных в пункте 4 передаточных функций, из которых следует что характеристическое уравнение системы:

Для анализа устойчивости воспользуемся непосредственно условиями устойчивости для уравнения четвертой степени: >0, >0, >0, >0, >0;

Все коэффициенты характеристического уравнения положительны.

Проверим второе условие:

>0

Полученный результат показывает, что система устойчива.

5.2. Анализ устойчивости по критерию Найквиста

Для определения устойчивости САР условно разомкнем систему (место размыкания показано на Рис. 3 волнистой линией):

Все звенья разомкнутой системы устойчивы, поскольку одно звено имеет 2-й порядок, два звена – 1-й порядок и коэффициенты их характеристических уравнений положительны.

Частотная передаточная функция разомкнутой системы.

Подставим в частотную передаточную функцию численные значения параметров.

Для построения АФХЧ разомкнутой системы представим частотную передаточную функцию в виде:

,

тогда

 Скачать реферат