Моделирование электроприводов
Проектирование мехатронных систем на компьютере. Моделирование электропривода в среде MATLAB (Simulink). Настройка на модульный оптимум. Передаточная функция объекта контура тока. Исследование реакции электропривода на скачок возмущающего воздействия.
| Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.04.2017 |
| Размер файла | 424,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
«Моделирование электроприводов»
Студент группы 4ЭПб3ка В.В. Яковлев
Преподаватель В.А. Егоров
2017
1. Задание для выполнения
|
Вариант |
Тип двигателя |
Параметры двигателя |
||||||
|
Мд.н., Н*м |
Uя.н., В |
rя, Ом |
Jд, кгмІ |
Тя, мс |
Iд.н. А |
|||
|
4 |
ПБВ132LГУ2 |
52,5 |
110 |
0,09 |
2,20 |
66 |
36,75 |
Примечания:
- номинальная частота вращения всех двигателей nд.н.= 1000 об·мин?№;
- момент инерции Jд должен быть пересчитан в Нм2 (в 1кг - 9,8Н).
1. Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) с параметрами из табл.1 произвести настройку контура тока на МО и контура скорости на СО и на МО.
2. Произвести моделирование контуров:
2.1. контура тока;
2.2. всей скоростной системы с настройкой на СО;
2.3. всей скоростной системы с настройкой на МО.
3. Получить реакцию на скачок управляющего сигнала для:
3.1. контура тока;
3.2. всей системы настроенной на СО;
3.2. всей системы настроенной на МО.
4. Исследовать реакции на скачок возмущающего воздействия (наброс нагрузки) при фиксированном задающем воздействии для всей системы настроенной на СО и настроенной на МО.
Структурная схема исследуемой мехатронной системы приведена на рисунке 1
Рисунок 1 Структурная схема исследуемой мехатронной системы
1.Настройка контура тока на МО
Передаточная функция объекта контура тока описывается формулой (1)
Передаточная функция системы при настройке на модульный оптимум иммеет вид:
Тогда, передаточная функция регулятора контура тока имеет вид:
Заменим в уравнении (3) и получим:
Структурная схема контура тока, настроенного на модульный оптимум приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 Структурная схема контура тока, настроенного на модульный оптимум
2. Настройка контура скорости на модульный оптимум
Передаточная функция объекта контура скорости описывается формулой (5):
Передаточная функция замкнутого контура тока :
Так как Tn=0.006, в силу стремления коэффициента 2Tn2 к нулю, понизим порядок модели замкнутого контура тока до первого, тогда:
Передаточная функция системы при настройке на модульный оптимум имеет вид:
Заменим Тм = 2Тп в уравнении (7) и получим:
Тогда передаточная функция регулятора контура скорости, настроенного на МО, будет иметь вид:
Структурная схема контура скорости, настроенного на модульный оптимум приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 Структурная схема контура скорости, настроенного на модульный оптимум
3. Настройка контура скорости на симметричный оптимум
Исходя из структурной схемы опишем передаточную функцию объекта контура скорости формулой (10):
Передаточная функция замкнутого контура тока :
Так как Tn=0.006, в силу стремления коэффициента 2Tn2 к нулю, понизим порядок модели замкнутого контура тока до первого, тогда:
Передаточная функция системы при настройке на симметричный оптимум имеет вид (12):
Тогда передаточная функция регулятора контура скорости будет иметь вид:
Заменим Тм=2Тп в уравнении (11), получим:
Структурная схема контура скорости, настроенного на симметричный оптимум приведена на рисунке 4
Рисунок 4 Структурная схема контура скорости, настроенного на симметричный оптимум
4. Моделирование контура тока
Модель контура тока в среде Matlab/SIMULINK с настройкой на модульный оптимум приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 Модель контура тока с настройкой на МО в среде Matlab/SIMULINK
Результаты моделирования представлены на рисунке 6.
Рисунок 6 Результаты моделирования контура тока с настройка на МО
Из рисунка 6 следует, что перерегулирование составляет 4,3 %, а время переходного процесса Тп = 10 Тм(11). Настройка контура тока соответствует модульному оптимуму.
5. Моделирование скоростной системы с настройкой на СО
Модель скоростной системы в среде Matlab/SIMULINK, при настройке на симметричный оптимум приведена на рисунке 8.
Рисунок 7 Модель скоростной системы с настройкой на СО в среде Matlab/SIMULINK
Результаты моделирования представлены на рисунке 8.
Рисунок 8 Результаты моделирования скоростной системы с настройкой на СО
Из рисунка 8 следует, что перерегулирование составляет 53%, а время переходного процесса Тп = 20 Тм. Отличие перерегулирования на +10% связано с понижением порядка модели контура тока до первого при расчете регулятора контура скорости.
6. Моделирование скоростной системы с настройкой на МО
Модель скоростной системы в среде Matlab/SIMULINK с настройкой на модульный оптимум приведена на рисунке 10.
Рисунок 9 Модель скоростной системы с настройкой на МО
Результаты моделирования представлены на рисунке 10.
Рисунок 10 Результаты моделирования скоростной системы с настройкой на МО
Из рисунка 10 следует, что перерегулирование составляет 8%, а время переходного процесса Тп = 21 Тм. Отличие перерегулирования на +3.7% связано с понижением порядка модели контура тока до первого при расчете регулятора контура скорости.
7. Исследование реакции на скачок возмущающего воздействия (наброс нагрузки) при фиксированном задающем воздействии для системы настроенной на СО и на МО
Модель системы в среде Matlab/SIMULINK с настройкой на модульный оптимум и наброс нагрузки приведена на рисунке 11.
Рисунок 11 Модель системы при набросе нагрузки, для настройкой на МО
Результаты моделирования представлены на рисунке 12
Рисунок 12 Реакция на скачок возмущающего воздействия (наброс нагрузки) при фиксированном задающем воздействии для системы настроенной на МО
Из рисунка 12 следует, что имеет место просадка скорости, при набросе нагрузки. То есть, контур скорости является статическим по возмущению.
Модель системы в среде Matlab/SIMULINK с настройкой на симметричный оптимум и наброс нагрузки приведена на рисунке 13.
Рисунок 13 Модель системы при набросе нагрузки, для настройкой на СО
Результаты моделирования представлены на рисунке 14.
Рисунок 14 Реакция на скачок возмущающего воздействия (наброс нагрузки) при фиксированном задающем воздействии для системы настроенной на СО
matlab электропривод ток контур
Из рисунка 14 следует, что при настройке контура скорости на СО система выбрала в ноль статическую ошибку скорости по возмущению.
Список использованных источников
1. С.Г. Герман-Галкин. Проектирование мехатронных систем на ПК. -СПб.: КОРОНА -Век, 2008.- 368 с.
2. А.В.Башарин, В.А.Новиков, Г.Г. Соколовский. Управление электроприводами (Для студентов ВУЗов). Ленинград, Энергоиздат, Ленинградское отделение,1982.
Размещено на Аllbеst.ru
...Подобные документы
Концептуальное математическое моделирование поведения химического реактора, работающего в адиабатическом режиме. Оптимизация конструктивных и технологических параметров объекта. Построение статических и динамических характеристик по различным каналам.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.01.2013Подсчет запасов устойчивости контуров по амплитуде и фазе в трактовке критерия Найквиста. Проверка устойчивости объекта по двум замкнутым контурам. Составление цифровой модели объекта для системы Simulink. Переходные характеристики объекта управления.
курсовая работа [748,6 K], добавлен 19.02.2012ЭМ методы - обобщающее название дисциплин, находящихся на стыке экономики, математики и кибернетики, введенное В.С. Немчиновым. Теория экономической информации. Этапы экономико-математического моделирования. Моделирование экономических функций.
курс лекций [208,3 K], добавлен 25.01.2010Объективная необходимость формирования транспортно-производственных систем. Моделирование экономических задач методом линейного программирования. Транспортно-производственная модель и ее разновидности. Особенности функционирования экономического объекта.
курсовая работа [202,0 K], добавлен 12.01.2009Основной тезис формализации. Моделирование динамических процессов и имитационное моделирование сложных биологических, технических, социальных систем. Анализ моделирования объекта и выделение всех его известных свойств. Выбор формы представления модели.
реферат [493,5 K], добавлен 09.09.2010Анализ перспектив развития кадрового отдела ОАО "Cухой" и возможности адекватной реакции отдела на изменения во внешней среде. Формирование математических моделей управления предприятием. Количественное моделирование и оптимизация трудовых ресурсов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.04.2015Исследование фильтрационного потока к артезианской скважине. Решение дифференциального уравнения в частных производных. Расчет функции для давлений на скважине и подвижной границы. Сравнение аналитического и численного решения, полученного в среде Maple.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 29.06.2011Эконометрическое моделирование стоимости квартир в Московской области. Исследование динамики экономического показателя на основе анализа одномерного временного ряда. Параметры линейной парной регрессии. Оценка адекватности модели, осуществление прогноза.
контрольная работа [925,5 K], добавлен 07.09.2011Понятие экономико-математического моделирования. Совершенствование и развитие экономических систем. Сущность, особенности и компоненты имитационной модели. Исследование динамики экономического показателя на основе анализа одномерного временного ряда.
курсовая работа [451,4 K], добавлен 23.04.2013Имитационное моделирование как метод анализа экономических систем. Предпроектное обследование фирмы по оказанию полиграфических услуг. Исследование заданной системы с помощью модели типа "Марковский процесс". Расчет времени обслуживания одной заявки.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 23.10.2010Исследование причин возникновения, последствий и основных видов безработицы. Моделирование и прогнозирование численности безработных в Российской Федерации. Определение доли экономически активного населения. Построение регрессионной модели безработицы.
курсовая работа [203,8 K], добавлен 31.03.2015Применение математического моделирования при решении прикладных инженерных задач. Оптимизация параметров технических систем. Использование программ LVMFlow для имитационного моделирования литейных процессов. Изготовление отливки, численное моделирование.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 22.11.2012Особенности и сущность моделей системной динамики. Характеристика контуров с положительной и отрицательной обратной связью. Моделирование S-образного роста. Разработка модели запаздывания и ее построение. Основные разновидности моделей мировой динамики.
реферат [134,7 K], добавлен 22.02.2013Имитационное моделирование. Описание моделируемого объекта. Обслуживающие устройства. Конвейер с постоянным интервалом. Дискретный подход в имитационном моделировании. Математическое ожидание. Среднеквадратичное отклонение. Равномерное распределение.
курсовая работа [43,9 K], добавлен 20.12.2008Изучение и отработка навыков математического моделирования стохастических процессов; исследование реальных моделей и систем с помощью двух типов моделей: аналитических и имитационных. Основные методы анализа: дисперсионный, корреляционный, регрессионный.
курсовая работа [701,2 K], добавлен 19.01.2016Моделирование процесса, связанного с созданием результата инновационной деятельности, методом построения диаграмм IDEF0 и IDEF3. Выбор критерии оценки эффективности, при помощи которых можно принять решение о целесообразности коммерциализации объекта.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 26.04.2011Составление схем моделирования методом последовательного (непосредственного) интегрирования, методом вспомогательной переменной и методом канонической формы. Модель в пространстве состояний в форме простых сомножителей. Моделирование нелинейных систем.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.12.2013Компьютерное моделирование для механизмов распределения однотипных работ, определения объёмов финансирования и стимулирования подразделений. Исследование механизмов внутрифирменного ценообразования. Механизм распределения премии в однородном коллективе.
курсовая работа [563,4 K], добавлен 18.10.2014Классификация систем массового обслуживания. Исследование стационарного функционирования однолинейной СМО с ограниченным числом мест для ожидания и моделирование ее работы в среде Maple. Вычисление характеристик стационарного функционирования систем.
курсовая работа [561,7 K], добавлен 13.04.2015Математическое моделирование технических объектов. Моделируемый процесс получения эмульгатора. Определение конструктивных параметров машин и аппаратов. Математический аппарат моделирования, его алгоритм. Создание средств автоматизации, систем управления.
курсовая работа [32,3 K], добавлен 29.01.2011
