- •Перечень ссылок Приложение а
- •1 Принципиальная электрическая схема и описание её работы
- •1. 1 Основные блоки схемы
- •2 Функциональная схема сау и ее особенности
- •3 Структурная схема сау
- •4 Передаточная и комплексно-частотная функция сау
- •4.3 Задающий блок
- •4.5 Асинхронный двигатель и его передаточная и комплексно –
- •4. 6 Режущая и подающая части угледобывающего комбайна
- •4.8 Передаточная и комплексно – частотная функция механизма
- •4.9 Передаточная и комплексно – частотная функция системы
- •5 Анализ устойчивости и определение граничного
- •Миноp 3 - поpядка 7.5153466183034d-06
- •5.2 Исследование сау по критерию Михайлова
- •5.3 Исследование устойчивости с помощью критерия d-разбиения
- •5.4 Определение статической номинальной и минимальной ошибок
- •6 Построение переходного процесса сау
- •7 Синтез последовательного корректирующего устройства
- •Заключение
4.3 Задающий блок
Узел сравнения реализует алгоритм:
ε = Uз – ( Uv + Ui ) = Uз – ( Кдс · Vп + Кдн · Iд ).
В правильно спроектированной системе величина ε должна сводиться к нулю, т.е.:
Uз ≈ ( Кдс · Vп + Кдн · Iд ).
4.4 Тахогенератор и его передаточная и комплексно – частотная
функции
Передаточная функция тахогенератора имеет вид безынерционного звена:
Комплексно – частотная функция тахогенератора имеет вид :
4.5 Асинхронный двигатель и его передаточная и комплексно –
частотная функции
По управляющему действию передаточная и комплексно – передаточная функции асинхронного двигателя имеют вид :
т.е. отношение скольжения от статического момента :
(4.1)
где ωс = 2π · f – угловая частота сети;
N - число пар полюсов электродвигателя (вариант задания);
J- момент инерции привода, приведенный к валу двигателя :
J = JР + JРЧ,
где JР - момент инерции ротора электродвигателя, кГм2 (вариант задания);
JРЧ - суммарный момент инерции режущей части, кГм2 .
Диапазон (1.2 ÷ 1.7) кГм2, при этом должно быть соблюдено соотношение :
JРЧ = (1.1 ÷ 1.25) JР;
Тм – механическая постоянная времени :
где SК – критическое скольжение (вариант задания);
МК – максимальный критический вращающий момент электродвигателя, или момент, соответствующий критическому скольжению, Н·м (вариант задания);
Кд - статический коэффициент усиления асинхронного двигателя;
Тэ – электрическая постоянная времени :
(вариант задания).
Передаточная и комплексно-частотная функции по возмущающему воздействию формируется контуром обратной связи по статическому моменту и усилиям резания, возникающим на исполнительном органе. Для этого контура входным возмущающим воздействием можно считать МС или пропорциональное ему значение тока нагрузки, т.е.:
(4.2)
Соотношение (4.2) можно получить из уравнения механической цепи двигателя с учетом его скольжения :
М(р) = -J · (ω/N) · p · S(p) + МС(р),
или
М(jω) = -J · (ω/N) · jω· S(jω) + МС(jω). (4.3)
В выражение (4.3) вместо S(jω) можно подставить (4.1) тогда :
. (4.4)
После замены оператора Лапласа на оператор Фурье выражение (4.4) примет вид : .
Полагая, что ток статора меняется пропорционально моменту, можно записать :
или, в комплексной форме :
,
где КД – коэффициент пропорциональности, можно найти из рабочих характеристик электродвигателя (вариант задания);
I – ток нагрузки электродвигателя, контроль которого производится с помощью трансформатора тока. Напряжение, пропорциональное току нагрузки :
UI = КТТ ·I,
где КТТ – коэффициент усиления блока измерения тока нагрузки (вариант задания).
Полагая, что ток статора меняется пропорционально моменту, запишем:
4. 6 Режущая и подающая части угледобывающего комбайна
Передаточная и комплексно – частотная функции одинаковы:
КРЧ (р) = КРЧ (jω) = КРЧ = 0.95,
где Крч = 1/i ,
i – передаточное число редуктора режущей части :
i = ωД / ωИО,
где ωД – угловая скорость вращения вала ротора электродвигателя :
ωД = ω0 · (1– SН),
где ω0 – синхронная угловая частота вращения вала ротора, для комбайнов ω0 = 157 с-1;
SН – номинальное скольжение ротора электродвигателя (вариант задания);
ωИО - угловая скорость вращения исполнительного органа :
ωИО = ,
где VР – скорость резания (вариант задания);
DИО – диаметр исполнительного органа комбайна (вариант задания).
4.7 Передаточная и комплексно – частотная функции исполнительного
органа
Скорость резания и усилия, возникающие на резцах исполнительного органа зависят, в основном, от сопротивляемости угла резанию А и скорости подачи на забой. Поэтому входом исполнительного органа, как звена САУ, можно считать скорость подачи (управляющее воздействие ). Выход -скорость резания :
где Киo = 5.0 – коэффициент передачи исполнительного органа (статический коэффициент усиления);
τ – параметр стружкообразования, т.е. время пробега резцом расстояния между двумя соседними положениями резцов в одной линии резания.
КИО = РЧ / VП,
где РЧ – часовая мощность электродвигателя комбайна (вариант задания);
VП – скорость подачи, соответствующая заданному значению сопротивляемости угля резанию А (вариант задания);
где m – число резцов в одной линии резания (вариант задания);
VР – скорость резания (вариант задания).
В целях упрощения расчета принимаем передаточную функцию исполнительного органа равной:
КИО(р) = КИО = 5.0.