НАСТРОЙКА КОНТУРА ПОЛОЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ С УПРУГОСТЬЮ
При построении следящей системы в случае, когда упругостью связи между двигателем и ИО пренебречь нельзя, систему рис, 4-4 с выходными координатами 4(5j и 4й>2 можно рассматривать как внутренний контур, на входе которого действует напряжение РП Дйр. Г1~ А«у. Поскольку требуется обеспечить определенный характер перемещения механизма, стремятся располагать датчик положения на ИО, благодаря чему сигнал обратной связи можно считать ранным
Ф = ау р.
В отличие от жесткой системы, где прн Гд, с = Он при пропорциональном PC внутренний контур с учетом сделанных допущений описывается передаточной функцией (6-і6). в упругой системе характеристики внутреннего контура зависят от того, как при данном соотношении масс произведена настройка PC, применены ли рассмотренные в гл. 4 корректирующие цепи и т. д. На рис. 6-15 приведена линеаризованная структурная схема лостроенной по принципу подчиненного регулирования следящей системы управления двумассовым упруговязким объектом без зазоров и сухого трения (обратная связь по производной от скорости исполнительной оси показана для частного случая). Передаточные функции (р) и №а (р) определяются выражениями (4-1 і). Пользуясь этой схемой,
Обычно, по условиям технологического процесса, скорость перемещения ИО невелика. При использовании серииных быстроходных двигателей это принодит к необходимости применять редукторы с высоким передаточным числом. Вслед' |
можно произвести выбор параметров РП, а также оценить возможность и целесообразность введения тех или иных корректирующих связей для уменьшения влияния упругости.
Рис. 6-15 |
ствие этого приведенный к двигателю момент инерции механизма часто оказывается меньше момента инерции двигателя и речуктора или соизмерим с ним и характерные для следящих систем значения коэффициента соотношения масс - у лежат в пределе от единицы до нескольких единиц.
В качестве примера может быть рассмотрена линейная следящая система с край ним значением У = 1.
Для упрощения будем считать, что фильтры на тахогенераторах отсутствуют:
Гд cl = 7Y ее = 0. При описании КОЕІтура скорости токовый контур заменим апериодическим звеном Wj3(p)~
= 1/ + !)► причем 8
рассматриваемом примере примем = 0,2 Т у, По
скольку коэффициент соотношения масс равен единице, то соблюдается равенство (р) = W2 (р) и кон
тур скорости может быть настроен так же, как в жесткой системе. При принятых допущениях передаточная функция эамхнутого контура скорости будет определена как Wm ip) =
= 1/(2Г;^Н-2 ті9р+ ЇМ
ІР) = у7’у p” + 2c2Ty p - Ь 1 = T§p - 2%Тур + 1. Следящая система пре
пропорциональном РП описывается передаточной функцией
1 п
V W = р (27-j^ + 2T, sp + 1) (ту,' + 2S, Т ур +1) •
При частоте со = 1 /Ту соответствующая этой передаточной функции фазо
частотная характеристика І (рис. 6-16) проходит ниже 180°. Поэтому, не применяя дополнительной коррекции, для обеспечения устойчивости приходится так выбрать Й„,р, чтобы резонансный всплеск ЛАЧХ разомкнутой системы располагался ниже оси абсцисс (амплитудная частотная характеристика 1 и а рис, 6-16). Если считать, что расстояние до оси абсцисс должно составлять, как минимум, 6 дБ, то можно на основании сравнения треугольника abc с подобным ему треугольником, один катет которого равен одной декаде, а второй — 20 дБ, записать
(20!82i+s)/(l8fy-lg<p)=-20/l.
Отсюда частота среза следящей системы определится как о>'р — у. Пусть |2 = 0,05, Тогда 0,05/7^.Запас по фазе составляет при этом почти 90°.
Порядок астатизма может быть увеличен за счет применения /7Я-регулягора положения при выборе
^р. и ^ (1 »5 2)/<йср*
Быстродействие следящей системы может быть увеличено за счет введения
обратной связи по производной от скорости исполнительной оси. Если соотношение между т =- 2Tfl[ и Ту удовлетворяет условию Г ^ 0,2Ту, то *рс и Г0.Л могут быть выбраны по формулам (4-24). Примерный в яд характеристик разомкнутой системы в этом случае (кривые 2) показан на рис. 6-12.
Выбор Др. п производится из условия обеспечения требуемого запаса по фазе, обеспечивающего переходный Процесс, близкий К соответствующему при стандартной постройке, например, на ОМ. При этом запас по фазе должен быть близок к 60°, Он. будет обеспечен при частоте среза ЛАЧХ разомкнутой системы й)'рі в нескольхо раз превышающей частоту среза &)^р, полученную при отсутствии обратной связи по производной от скорости.