3. Предварительное задание

3.1. Получить у преподавателя исходные данные по состоянию стенда, определяющему значения параметров исследуемой системы. Получить задание по значениям коэффициентов передачи датчика тока К_i и усиления разомкнутого контура тока К_рi.

3.2. Из паспортных данных выписать значения L_а, R_а, ,T_п, T_i для заданного состояния стенда, а также уточнить К_д, К_п.

3.3. Изобразить структурную схему системы ШИП-Д с обратной связью по току, суммированием сигналов задания и обратной связи на входе регулятора тока (РТ) П-типа. Записать передаточные функции относительно тока, а также относительно скорости по управлению и возмущению, как без ОС по току, так и при ее наличии. Привести их к нормальному виду. Записать выражение для определения К_рi через параметры системы. ООС и ПОС учитывать знаком перед К_рi.

3.4. Сделать выводы о влиянии ОС по току, положительной и отрицательной, на статические и динамические свойства относительно тока, относительно скорости.

3.5. Разработать методику экспериментальных исследований по п.4 с учетом рекомендаций п.6.

4. Рабочее задание

4.1. Собрать на стенде систему ШИП-Д с парамет­рами, соответствующими варианту задания, с пропорциональным регулятором тока, с суммированием сигналов задания и обратной связи на его инверти­рующих входах. Установить требуемые значения К_i и К_рт, используя ре­гулировки усиления ДТ и РТ.

4.2. Экспериментально исследовать влияние ООС по току на статические свойства системы. Для этого необходимо для разомкнутой и замкнутой систем определить:

• коэффициент передачи цепи формирования тока по управлению;

• коэффициент передачи цепи формирования тока по возмущению и эквивалентное сопротивление якорной цепи, ему соответствующее;

• коэффициент передачи цепи формирования скорости по управлению;

• коэффициент передачи цепи формирования скорости по возмущению и эквивалентное сопротивление якорной цепи, ему соответствующее.

4.3. Получить осциллограммы переходных процессов по управлению в цепи формирования при застопоренном двигателе для разомкнутой и замкнутой (с ООС по току) системы ШИП-Д. Получить осциллограммы переходных процессов по управлению цепи формирования скорости разомкнутой и замкнутой (с ООС по току) системы ШИП-Д. Оценить статические свойства системы по возмущению, построив электромеханическую характеристику для разомкнутой и замкнутой по току системы.

4.4. Исследовать влияние ПОС по току на свойства системы:

• по электромеханической характеристике (I_а) и по зависимости напряжения на выходе ШИП от тока якоря U_п(I_а);

• по переходной характеристике (t) по управлению.

При экспериментах с ПОС уменьшить коэффициент усиления контура тока до величины 0,4 - 0,6. Устойчивость обеспечивать увеличением инерционности ШИП по управлению (подключить на клемму U_у^’ конденсатор емкостью 200 мкФ).

5. Индивидуальное задание

На основе математической модели системы ШИП-Д в среде MATLAB исследовать влияние обратной связи по току на динамические и статические свойства цепей формирования тока и скорости.

5.1. Составить в среде MATLAB структурную схему системы ШИП-Д, которая включает в себя регулятор тока, ШИП, двигатель постоянного тока и цепь обратной связи по току, как показано на рисунке. Выходное напряжение регулятора тока ограничить значением напряжения питания ±14 В. Задать в m-файле значения параметров передаточных функций неизменяемой части ИС и регулятора тока. ООС по току разомкнуть.

Система ШИП-Д с ООС по току

5.2. Значение задающего напряжения рассчитать исходя из обеспечения скорости 2000 об/мин.

5.2.1. Исследовать переходные процессы по управлению в цепи формирования тока, исключив возмущающее воздействие в этой цепи, т.е. разорвав в двигателе связь по ЭДС. Зарегистрировать время нарастания (первого согласования) и перерегулирование .

5.2.2. Восстановить в двигателе связь по ЭДС. Исследовать переходные процессы в цепи формирования скорости и тока по управлению при пуске двигателя. Зарегистрировать время нарастания (первого согласования) и перерегулирование  в исследуемых переходных процессах, а также максимальное значение пускового тока .

5.2.3. Построить электромеханическую характеристику системы , а также зависимость вы­ходного напряжения ШИП от тока, то есть U_п(I_a), при скорости холостого хода _хх =2000 об/мин.

5.3. Замкнуть ООС по току и выполнить п.5.2.

5.4. Поменять знак обратной связи по току (ПОС) и выполнить п.5.2.

5.5. Соответствующие графики в пп.5.2.-5.4. расположить в одних координатных осях.