Система автоматического управления сталкивателем
Исследование, разработка и усовершенствование электропривода и системы автоматического управления сталкивателем. Общая характеристика сталкивателя, выбор электропривода и САУ сталкивателя, синтез цифровых регуляторов, математическое моделирование.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.06.2014 |
| Размер файла | 764,9 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.
Заметим также, что при внутренняя обратная связь по ЭДС двигателя при правильном выборе не приводит к колебательным ритмам. Она сказывается на статическом токе системы, причем статическая ошибка убывает с ростом показателя экспоненты и момента инерции электропривода.
На рис. 6.4 приведена реакция контура тока с ПИ-регуляторов тока на скачок управляющего воздействия с компенсацией запаздывания на один интервал.
6.2 Синтез регулятора скорости
При синтезе регулятора скорости используем важное свойство импульсных систем, которое позволяет организовать процесс управления таким образом, чтобы он заканчивался за минимальное(конечное время) и обеспечивалась при этом заданная степень астатизма системы, т.е. будем синтезировать регулятор скорости, оптимальный по быстродействию, и обеспечивающий при этом необходимую степень астатизма системы.
Связь между силой тока и скоростью двигателя устанавливается с помощью управления движения электропривода.
(6.55)
или в виде
(6.56)
где
Вводя относительные значения переменных запишем выражения (6.56) в относительных единицах
или
или
(6.59)
Из (6.59) следует передаточная функция в смысле непрерывного преобразования Лапласа
(6.60)
которому соответствует Д-преобразование Лапласа
, (6.61)
где - D - изображение частоты вращения электродвигателя в долях базового значения.
Структурная схема системы регулирования скорости без компенсации запаздывания совместно с линеаризованной передаточной функцией контура тока с коррекцией запаздывания представлена на рис. 6.12.
Рисунок 6.12 - Структурная схема системы регулирования скорости без компенсации запаздывания.
Передаточная функция (дискретная) неизменной части системы регулирования скорости
где (6.62)
Для структурной схемы системы регулирования скорости без компенсации запаздывания в соответствии с [1] передаточная функция разомкнутого оптимизированного контура скорости равна
(6.63)
откуда передаточная функция последовательного корректирующего звена
Минимальная длительность переходного процесса изменения скорости в импульсной системе равна произведению периода повторения на сумму числа нулей, правых полюсов неизменной части системы и времени запаздывания.
Для передаточной функции (6.62)
(6.65)
где r - порядок астатизма синтезируемой системы.
Полиномы М(p) и N(p), коэффициенты которых определены выше при r=1 и r=2. Для r=1 без компенсации запаздывания
(6.66)
Подставляя в (6.66) в выражение (6.62), получаем
(6.67)
С учетом (6.51) примет вид
(6.68)
Чтобы определить желаемую (оптимизированную) передаточную функцию замкнутой по скорости системы управления преобразуем структурную схему, представленную на рисунке к следующему виду:
Рисунок 6.13 - Преобразованная структурная схема оптимизированного контура скорости
Из структурной схемы имеем
(6.69)
Сопоставление передаточных функций (6.68) и (6.69) указывает на то, что передаточная функция замкнутого контура скорости отличается от передаточной функции разомкнутого оптимизированного контура запаздыванием на один шаг.
Для компенсации запаздывания вводится компенсирующее звено с передаточной функцией .
Структурная схема контура регулирования скорости с компенсирующим звеном представлена на рис. 6.14.
Рисунок 6.14 - Структурная схема системы регулирования скорости с компенсацией запаздывания.
После компенсации запаздывания с помощью импульсной коррекции запаздывания передаточная функция замкнутого контура скорости на основании вышеприведенных расчетов должна иметь тот же вид, что и без компенсации запаздывания, а это возможно при условии, что:
(6.70)
где
Тогда в соответствии с преобразованной структурной схемой (рис 6.15)
Рисунок 6.15 - Преобразованная структурная схема системы регулирования скорости с компенсацией запаздывания
(6.71)
Выражение (6.71) совпадает с выражением (6.69). Описанная методика синтеза регулятора скорости позволяет получить процесс минимальной длительности, но при этом не учтены следующие обстоятельства:
1) возможность форсировки, требуемой для достижения оптимальности, ограничены;
2) возможны значительные перерегулирования отдельных фазовых координат.
Учет этих обстоятельств приводит к увеличению длительности процесса регулирования и перерегулирования, т.е. обеспечения конечной длительности процесса не всегда сопровождается соблюдением высокого его качества. Снижение перерегулирования достигается введением «коэффициента жесткости» .
Например, в системе с астатизмом первого порядка в контуре регулирования скорости с компенсацией запаздывания и введенным коэффициентом жесткости .
, (6.72)
(6.73)
. (6.74)
Выражение (6.73) и (6.74) похожи на выражения (6.47) и (6.52) контура тока с коррекцией запаздывания.
При скачке задания закон изменении скорости
(6.75)
Алгоритмы работы регулятора скорости с коэффициентом жесткости , который формирует задание контуру тока, представляется в следующей форме.
(6.76)
На входе контура тока включается звено токоограничения не позволяющее заданию 3 превзойти установленной предельное значение, с алгоритмом работы
(6.77)
Полная структурная схема контура тока и контура скорости в системе подчиненного регулирования с цифровыми регуляторами представлена на рис. 6.16
Рисунок 6.16 - Структурная схема двухконтурной системы подчиненного регулирования с цифровыми регуляторами тока и скорости
На рисунке 6.17 приведена полная структурная схема системы управления электроприводом сталкивателя.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка автоматизированного электропривода для сталкивателя блюмов. Выбор асинхронного двигателя и преобразователя частоты. Технико-экономическое обоснование выбранного варианта электропривода, рекомендаций по безопасности и экологичности проекта.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 02.04.2011Выбор регуляторов системы автоматического управления электроприводом электродвигателя постоянного тока. Применение модального, симметричного оптимума, поконтурной оптимизации в процессе синтеза. Моделирование на базе программного пакета Simulink в Matlab.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 04.04.2012Расчет и выбор элементов силовой части электропривода. Построение статических характеристик разомкнутого электропривода. Синтез и расчет параметров регуляторов, моделирование переходных процессов скорости и тока электропривода с помощью MATLAB 6.5.
курсовая работа [903,7 K], добавлен 10.05.2011Синтез системы автоматического управления как основной этап проектирования электропривода постоянного тока. Представление физических элементов системы в виде динамических звеньев. Проектирование полной принципиальной схемы управляющего устройства.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 16.07.2011Построение функциональной схемы системы автоматического управления кухонным комбайном. Выбор микропроцессора, электронного усилителя напряжения, электропривода, резервуара, датчиков температуры и концентрации. Расчет характеристик датчика обратной связи.
курсовая работа [790,4 K], добавлен 20.10.2013Получение математических моделей системы автоматического управления. Количественный анализ структуры системы в частотной области. Синтез управляющего устройства. Моделирование функционирования САУ с использованием электронно-вычислительной машины.
курсовая работа [487,5 K], добавлен 19.10.2014Условия работы и требования, предъявляемые к электроприводу ленточного конвейера. Расчет мощности и выбор двигателя, управляемого преобразователя. Определение структурной схемы электропривода. Синтез регуляторов системы управления электроприводом.
курсовая работа [823,2 K], добавлен 09.05.2013Выбор и расчет основных элементов нестабилизированной системы автоматического управления положением объекта. Устойчивость системы и синтез корректирующего устройства, обеспечивающего требуемые качественные показатели, описание принципиальной схемы.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 18.04.2011Разработка системы автоматического управления приводом протягивающего устройства стенда для изучения влияния вибрационного сглаживания на характер фрикционных автоколебаний. Основные параметры двигателя. Моделирование системы автоматического управления.
курсовая работа [537,9 K], добавлен 13.09.2010Синтез регуляторов системы управления для электропривода постоянного тока. Модели двигателя и преобразователя. Расчет и настройка системы классического токового векторного управления с использованием регуляторов скорости и тока для асинхронного двигателя.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 21.01.2014Ознакомление с принципами действия автоматических регуляторов температуры для теплицы. Составление математической модели системы автоматизированного управления. Описание и характеристика системы автоматического управления в пространстве состояний.
курсовая работа [806,1 K], добавлен 24.01.2023Характеристика системы управления двигателя постоянного тока, элементы электропривода. Определение структуры и параметров объекта управления, моделирование процесса, разработка алгоритма и расчет параметров устройств. Разработка электрической схемы.
курсовая работа [419,9 K], добавлен 30.06.2009Рассмотрение основных особенностей моделирования адаптивной системы автоматического управления, характеристика программ моделирования. Знакомство со способами построения адаптивной системы управления. Этапы расчета настроек ПИ-регулятора методом Куна.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 24.04.2013Модель идеального смешения вещества. Изменение дифференциального уравнения с помощью преобразования Лапласа. Моделирование процесса управления смесителем. Балансовое уравнение автоматического управления емкостью. Расчет коэффициентов самовыравнивания.
курсовая работа [172,6 K], добавлен 14.10.2012Краткое описание конструкции станка, описание технологического процесса, электроприводы механизмов и паспортные данные. Разработка системы автоматического управления электропривода, ее структура и эффективность, основная технологическая автоматика.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 24.04.2014Проектирование электропривода дозатора шихты на алтайском коксохимическом заводе. Анализ механических и электромеханических свойств электропривода. Технология производства кокса. Расчет затрат на проектирование и изготовление модернизированного изделия.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 03.04.2013Особенности системы автоматического управления температуры печи, распространенной в современном производстве. Алгоритм системы управления температуры печи. Устойчивость исходной системы автоматического управления и синтез корректирующих устройств.
курсовая работа [850,0 K], добавлен 18.04.2011Значение автоматизации для увеличения эффективности производства. Комплексная автоматизация процессов химической технологии. Регулятор, расчет его настроек и выбор типового переходного процесса. Система автоматического управления по программе SamSim.
курсовая работа [536,7 K], добавлен 10.03.2011Общая характеристика и изучение переходных процессов систем автоматического управления. Исследование показателей устойчивости линейных систем САУ. Определение частотных характеристик систем САУ и построение электрических моделей динамических звеньев.
курс лекций [591,9 K], добавлен 12.06.2012Исследование автоматизированного электропривода типовых производственных механизмов и технологических комплексов. Определение показателей качества математической модели электропривода, оптимизирования регулятора. Анализ поведения системы без регулятора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.06.2011
