Регулирование угловой скороста у системе улі дЕта кК с мерицательной обратной связахоро бісової та Для обеспечения большего диапазона регулирования скорости целесообразно…
Регулирование угловой скороста у системе улі дЕта кК с мерицательной обратной связахоро бісової та Для обеспечения большего диапазона регулирования скорости целесообразно осуществляет регулирование со изменением напряжения на якоре. При этом диапазон регулирования ∞о ограничен падением скорости под нагрузкой. Этот недостатек устраняется использованием замкнутых систем с отрицательной обратной связью по угловой скорости. Функциональная схема такой системы приведена на рисунке. Она содержит двигатель М, выходной величиной которого является угловая скорость со; управляемый преобразователь УП, создающий регулирующее воздействие U на двигатель; усилитель У, на входе которого сравниваются 3C U3A,O M U oc BR Рис.2.23 напряжение зо и напряжение обратной связи Uoc. Напряжение U создается задатчиком скорости (3С). В качестве задатчика обратной связи используется тахогенератор BR, напряжение на выходе которого ос пропорционально сд. На выходе узла сравнение сигналов (на схеме узел показан в виде окружности) формируется напряжение ошибки Ug = U 30 - Uoc • Принцип действия: Если, например, под действием нагрузки @о начинает снижаться, то уменьшается Uoc, а напряжение б, , начинает увеличиваться. При этом возрастает напряжение на выходе усилителя U, и якоре двигателя я. В результате угловая скорость стремится к заданному значению. В случае возрастания со, действие обратной связи приведет к снижению U, и угловая скорость вновь будет стремиться к заданной. Таким образом в замкнутой системе удается получить механические характеристики близкие к абсолютно жестким и обеспечить достаточно малые значения нижней скорости @н. Иными словами, в такой схеме удается реализовать большой диапазон регулирования скорости. заполни Характеристика, анализ Назначение Принцип действия Достоинство Недостатки. по тексту
Ниже заполнена структура характеристик и анализа по тексту про замкнутую систему с отрицательной обратной связью по угловой скорости.
Назначение
- Обеспечить большой диапазон регулирования угловой скорости двигателя при меняющихся нагрузках.
- Достичь характеристик близких к абсолютно жестким механическим параметрам и снизить минимальную регулируемую скорость.
- Устранить ограниченность диапазона регулирования, возникающую при простом регулировании по напряжению на якорь.
Принцип действия
- Система представляет собой замкнутую схему с отрицательной обратной связью по угловой скорости.
- Задатчиком скорости является источник задания напряжения (Uзад), который задает желаемую скорость.
- Тахогенератор BR служит датчиком обратной связи: напряжение Uoc пропорционально фактической угловой скорости.
- На узле сравнения формируется ошибка Ug = Uзад – Uoc.
- Управляющий преобразователь УП формирует регулирующее воздействие U на двигатель в ответ на Ug; усилитель У умножает/масштабирует этот сигнал и подает его на якорь двигателя М.
- Механизм: при снижении скорости под нагрузкой уменьшается Uoc, Ug растет, усилитель увеличивает U, и якорь увеличивает момент тяги, возвращая скорость к заданной; при возрастании скорости действующее напряжение уменьшается, скорость стремится к заданному значению.
- Взаимодействие элементов обеспечивает устойчивый режим и уменьшение влияния нагрузочных возмущений.
Характеристика
- Тип системы: замкнутая система с отрицательной обратной связью по угловой скорости.
- Выходная величина: угловая скорость со.
- Входная величина: напряжение задания скорости (Uзад).
- Обратная связь: напряжение BR, пропорциональное фактической скорости (Uoc).
- Арифметика регулятора: Ug = Uзад – Uoc.
- Диапазон регулирования: большой, но ограничен падением скорости под нагрузкой (верхний и нижний пределы регулируемости зависят от нагрузки и характеристик мотора).
- Динамические характеристики: в замкнутой системе достигаются характеристики близкие к жестким, малы нижний прогиб скорости, устойчивый отклик на возмущения.
Достоинства
- Значительно расширенный диапазон регулирования скорости по сравнению с простым регулированием по напряжению на якоре.
- Механические характеристики системы близки к жестким, что обеспечивает малую чувствительность скорости к нагрузочным возмущениям.
- Уменьшение влияния нагрузок за счет регуляторной петли и быстрого разворачивания ошибки.
- Стабильная работа при изменениях нагрузки за счет отрицательной обратной связи.
Недостатки (указаны по тексту косвенно, а также в обычной практике)
- Не указаны прямо в тексте, но очевидны возможные недостатки замкнутой схемы: требуется датчик скорости (tachogenerator), дополнительная электроника (УП, усилитель), что увеличивает стоимость и сложность схемы.
- Возможные задержки и шумы от датчика и преобразователя могут влиять на стабильность и качество регулирования, требуя правильной настройки петли.
- Ограниченность диапазона регулирования зависит от нагрузок и характеристик двигателя; при тяжелой нагрузке диапазон может сужаться.
Примечание
- В тексте подчеркивается преимущество такой схемы: обеспечение больших диапазонов регулирования скорости и близость динамических характеристик к жестким, плюс возможность уменьшить минимальную допустимую скорость в рабочем режиме. Недостатки в явной формулировке не приведены, но можно учитывать общие для регуляторов по скорости требования к датчикам, настройке ПИД-каких параметров и возможным задержкам.
