|
| |
|
Слаботочка Книги
На рис. 4-11, б переходные процессы в системе с v < Vo корректирующей связью по разности скоростей нормированы. Для получения сравнимых резуль. татов нужно в этом уравнении перейти от координат jc, х, к к нормированным координатамх t t з у * jc -м? и а вместо реального времени рассматривать относительное время ЦТу. Подстановка значений ftg с, а также значений коэффициентов наблюдателя из формул (4-26) и (1-Й9) в выражения для элементов матрицы коэффициентов (4-30) показывает, что они зависят татько от значений v. Yo и vg = Щяу, т. е, от частоты, характеризующей быстродействие наблюдателя, отнесенной к частоте собственных упругих колебаний двухмассовой системы %2 = l/Ty. Показанный на рис. 4-11, б штриховой линией переходный процесс получен в результате расчета после нормирования уравнения (4-30) прн у = 2, Уа = 5,8, Voh = 3. Если в системе с обратной связью по разности непосредственно измеренных скоростей статическая потрешность в соответствии с выражением (4-28) составляла 2 а/4 izzl то в системе с описанным наблюдателем она равна нулю. Динамическое отклонение скорости при прочих равных условиях будет тем меньше, чем выше va (< i,h)- Однако возможности увеличения а>он ограниченны, так как оно влечет за собой увеличение коэффициентов наблюдателя, что практически оказывается затруднительным реализовать из-за наличия пульсаций тока якоря и напряжения тахогенератора. ГЛАВА ПЯТАЯ СТАБИЛИЗИРУЮЩИЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ 5-1. ЗАДАЧИ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИвООВ 5-1-1. КЛАССИФИКАЦИЯ ССС Системы стабилизации скорости (ССС) электроприводов применяются в тех случаях, когда с той или иной заданной точностью необходимо поддерживать скорость движения рабочих органов промышленных установок. Режимы работы ССС могут быть самыми разнообразными в зависимости от режимов работы промышленных установок в технологическом процессе. Наиболее характерным является режим длительной работы электроприводов в установках в А. В. Башарин с непрерывным технапогическим процессом, К таким установкам относятся: непрерывные прокатные станы, бумагоделательные машины, установки для производства полимерных материалов, кордных тканей и др. Как правило, такие промьлшлеиные установки являются многодвигательными и содержат от нескольких электроприводов до нескольких десятков электроприводов. Режимы работы ССС могут быть кратковременными прн программном управлении скоростью в широких пределах. Стабилизация скорости в этих случаях является частным режимом иа небольших временных интервалах. Это характерно для электроприводов ряда металлообрабатывающих станков, реверсивных прокатных станов. При длительно-непрерывных режимах работы ССС особых требований к режиму пуска электроприводов не предъявляется. Режим пуска является вспомогательным. ССС проектируются исходя в основном из условий обеспечения заданной точности стабилизации скорости в установившемся режиме. Важно при этом исключить долговременные дрейфы в информационно-измерительных частях ССС, которые вызываются главным образом тепловыми процессами. В сист&мах с кратковременным режимом работы требование по точности стабилизации скорости иа одних интервалах времени может находиться в противоречии с требованием максимального быстродействия при изменении скорости на других интервалах. Наиболее важным показателем ССС является точность стабилизации, о которой можно судить, например, по отклонению скорости Д(Ост В установившемся режиме пссле завершения переходного процесса при нзмеиенин статического момента или напряжения сети. Отношение отклонения Д оот к заданной скорости (Og определяе! показатель статической точности ССС Лоо /з который может быть также определен в процентном выражении. Показатель статической точности применяется в основном для оценки сравнительно грубых ССС. В современных аналоговых системах управления электроприводами в качестве регуляторов преимущественно используются операционные усилители с большим коэффициентом усиления, и ие представляет особой сложности получать сколь угодно малые статические ошибки по скорости, если PC выполнять с интегральной составляющей. Аналогичная ситуация имеет место н в цифровых системах управления. В связи с этим более важным показателем, характеризующим точность ССС, является показатель динамической точности, связанный с оценкой мгновенных отклонений скорости на различных временных интервалах. Мгновенные отклонения скорости зависят от ряда факторов, главные из которых: динамические изменения момента сопротивлений и напряжения сети; параметрические возмущения в электродвигателях, полупроводниковых преобразователях и кинематических передачах; погрешности измерения текуншх значений скорости; помехи в каналах управления. Если один из названных факторов оказывается батее значительным по сравнению с дру гими, то точность может быть оценена с учетом только этого фактора- В противном случае необходимо производить оценку точности с учетом всех основных факторов, приводящих к нестабильности системы управления. Динамическая точность может оцениваться по отношению мгновенного максимального отклонения Д&) г или среднеквадратичного отклонения Атрк к заданному значению скоростн т. Вторая оценка полнее характеризует точность системы, так как она основана на статистических характеристиках отклонений. По динамической точности ССС могут быть разделены на сладующие группы: 1) малой точности - больше (1 5) %; 2) средней точности - (0 11) 3) точные -(0,01 -г- 0,1) %; 4) высокоточные - ме-н 0,01 %. В зависимости от требований по точности системы электропривода выполняются с различными ииформационнымн н управляющими устройствами. Применяются аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы электроприводов, в которых различным образом осуществляется ввод задания, измерение скорости н формирование алгоритмов управления. Имеется различие и в выполнении силовой части электроприводов - в выборе полупроводникового преобразователя, электродвигателя, кинематической передачи. Например, для точных и высокоточных систем целесообразно выполнять электроприводы безредукторными с упраачеиием от широтно- импульсных преобразователей. Для электроприводов малой и средней точности применимы редукторные электроприводы с управлением от обычных тп. Существенным фактором в проектировании ССС является диапазон регулирования уровня скорости d WMaxcAJMiiHf где иокс >мп11 -максимальная и минимальная скорости электропривода. По это.му показателю системы электропривода разделяются на системы: 1) малого диапазона регулирования (rf<:3); 2) среднего диапазона регулирования (3 <; d < 50); 3) широкого диапазона регулирования (rf > 50). Б современных АСУ ЭП можно обеспечить диапазоны регулироаания скорости до 100 000 и более. При изменении скоростн в широком диапазоне могут существенно меняться динамические характеристики возмущающих воздействий и погрешности информационных устройств. В этих условиях ССС могут выполняться с перенастройкой структуры информационной управляющей частей системы. 5-1-2. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ О ПАРАМЕТРАХ ДВИЖЕНИЯ Точность ССС непосредственным образом зависит от способов зада1Н1я, измерения скорости и формирования сигнала об отклонении скорости от заданного значения. Устройства задания и измерения cKopoCTit, а также формирования сигнала об отклонении скорости совместно образуют систему обработки пнфор.чацин о скорости движения электропривода. 6* 163 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [53] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 |