В большинстве промышленных электроприводов, оснащенных позиционными системами, наилучшим считается такой процесс отработки среднего перемещения, при котором скорость изменяется по треугольному графику. Это позволяет в полной мере использо­вать перегрузочную способность двигателя н исключает возник - новеиие перерегулирования по положению. Для обеспечения та­кого характера отработки при данном значении заданного пере­мещения требуется определенное значение коэффициента пере­дачи РП.

При рассмотрении отработки системой средних н больших пере­мещений обычно делается упрощающее допущение [38]: считается, что токовый контур обладает высоким быстродействием, а постоян­ная времени фильтра тахогенератора Тл с равна нулю, т. е. что благодаря чему передаточный коэффициент PC Ар с до­статочно велик. Тогда даже небольшое напряжение на выходе РП приводит к ограничению PC.

Пусть в момент времени 4 на вход системы (рис. 6-3) пода­ется управляющее воздействие в виде задания на перемещение фу (в аналоговом контуре системы рис. 6-1 сельсин СД поворачивается иа угол фу относительно согласованного положения). Еслн оно Достаточно велико, напряжение на выходе РП достигнет значения ограничения _Ц>.п. огр (рис. 6-4, а). Сразу же ограничится и PC. Если Мс = Мс0 — const, то разгон двигателя под действием мо­мента /п„акс — Мс0 будет происходить при постоянном ускоре­нии. В момент времени ilt зависящий от значений kp, п и &р. п.0грі РП выйдет из ограничения и его напряжение будет далее меняться 110 закону йр п = 6р. п6ф, где 6ф = фу — ц-1ш Это, однако, не по­влечет за собой изменения характера разгона, так как PC остается
по-прежнему ограниченным. В момент времени t2 скорость станет равной ©!, а перемещение достигнет такого значения при ко­тором будет выполняться равенство

do) ^манс—Мй0 dt J ■

£р. п(Фу— (6‘3)

означающее, что сигнал с РП н сигнал обратной свя­зи по скорости равны друг другу. В следующий мо­мент времени сигнал обрат­ной связи превысит напря­жение РП и напряжение. на выходе PC, а следователь­но, и ток якоря поменяют знак. Начавшийся процесс торможения должен закон­читься в момент времени когда рассогласование станет равным нулю.

При £р. п6ф выра­

жение для тока якоря бу­дет иметь вид

Если момент нагрузки имеет пассивный характер и не зависит от скорости, т. е. Мс = /Йад sign ©, то ускорение при разгоне

h Аі. маїсс Sign (Лр_п ©)•

а при торможении

_ Мчлкс+Мс0

dt J

Имея в виду, что ускорения постоянны, легко определить время разгона и торможения:

6)2

м.

: + Л1с0

(l>ll ^23 —

Тогда перемещение в радианах, которое будет отработано при рассматриваемом графике скорости,

и I * v М

маке

Ф = Фу = 07 (*ог + tv) -

.• Ш —М* * * ыако те»

где Лїианс — Сд/Я

Переходя к о. е. и учитывая, чтоф = <р*/(юв*б), а У(об/Л1б = Тн, получим

ф = ф= їй ©а -■ /я мзкс—

Прн /« — I с выражение упрощается:

ф = ф, = ГА--А-Е^_. (6-4)

я. макс со

После подстановки сюда ©1 в соответствии с выражением (6-3) значение требуемого коэффициента усиления РП определится как

1 /з _ Ліз

1___________________________________________________ 1 я - макс___ со

^ифу (1 фі/фу)2 U макс

На основании рис. 6-4, а можио записать

Фі _ 4а

Фу ^02 + *23 ’

После подстановки сюда выражений

t92 = ^——----------------------------------- ©, = Ї» и,;

Л1ШКС-МС0 /я. макс-^с0

^23 ”—' і - йі — ---- г— (Оі.

Ммакс +Л1С0 /я- мКС - Л1с0

а результатов — в выражение для £р „ получается

k _ п = 21 /isjsasi. ^«ї£±§£!! . (6-5)

г Т„фу /я> малс АІС0

Отсюда видно, что значение АР(11, которое при дай и ом макси­мальном токе обеспечивает отработку заданного среднего переме­щения без перерегулирования и дотягивания, должно быть разным для разных заданных перемещений н значений момента нагруз­ки Мс0.

Прн других значеннях заданного перемещения н неизменном значении £р. п график скорости будет отличаться от треугольного. На рис. 6-4, б показан характер изменения напряжения иа вы­ходе РЦ и скорости двигателя при меньшем значении фу. Во время разгона от f0 до (2 закон изменения ф остается таким же, как и в предыдущем случае, так как он определяется лишь значением ^я. маис — Л*со - Однако, так как значение заданного перемещения меньше, равенство (6-3) обеспечивается при меньшем значении скорости. В момент времени ts сигналы на входе PC снова срав­няются и он выйдет нз ограничения. При принятом допущении о высоком значении £р. с примерное равенство йр с © будет со­блюдаться на протяжении всего оставшегося пути. Ток якоря станет меньше максимального, что приведет к снижению темпа

торможения по сравнению с торможением прн треугольном гра­фике скорости, и отработка перемещения в течение времени t3 — tA будет происходить с меньшим, чем раньше, ускорением, т. е. с до­тягиванием. При значении фу большем, чем входящее в выраже­ние (6-5), перемещение будет отрабатываться с перерегулированием.

Если применяется пропорциональный РЯ, то прн определе­нии ftPiI1 по формуле (6-5) исходят из требования отработки по тре­угольному графику скорости некоторого настроечного перемеще­ния. За него обычно принимают такое, при котором о>! — сон, т. е. ©! = 1 для случая — 0. На основанни (6-4) оно состав­ляет Фу. иастр = ^/4.макс* После подстановки фу = фу.11астр В вы­ражение для £рЛ1 получается требуемое для обеспечения треуголь­ного графика скорости при настроечном перемещении значение коэффициента передачи РЯ

(6-6)

При этом, поскольку значение п, огр должно обеспечивать скорость а = щ — 1, момент времени h на рис. 6-4 совпадает с моментом t2.

Все перемещения, меньшие настроечного, будут отрабатываться с дотягиванием, но перерегулирования, нежелательного в систе­мах позиционирования, не будет.

Перемещения, превышающие настроечное, будут относиться к большим, так как после достижения двигателем скорости © = = ^ — 1 рассогласование 6ф будет еще достаточно большим, чтобы РП не вышел из ограничения. Тогда средняя часть переме­щения будет отрабатываться с постоянной, равной номинальной, скоростью в график скорости станет трапецеидальным.