НАСТРОЙКА В РЕЖИМЕ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Позиционированием называют такой режим работы системы управления положением, при котором задачей системы является перемещение рабочего органа механизма из одного фиксированного положения в другое. Характер траектории перемещения при этом важен лишь постольку, поскольку он обеспечивает минимальное время перемещения, т. е. максимальную производительность механизма, без сколько-нибудь значительного перерегулирования по положению. Позиционные системы находят широкое распространение в различных отраслях техники, в частности в металлургии, станкостроении, подъемно-транспортных механизмах и др.
При рассмотрении'позиционной системы (сч. рис. 6-І) различают: а) малые перемещения, при которых ни один из регуляторов не ограничивается н система работает как линейная; б) средние перемещения, прн которых отработка происходит при ограничении регулятора скорости (PC), т. е. при ограничении якорного тока, но участок работы с постоянной скоростью отсутствует; в) большие перемещения, при отработке которых в течение определенного времени двигатель работает на установившейся скорости в результате ограничения РП, а PC ограничивается при разгоне н торможении.
Будем рассматривать настройки контура положения в о. е., выбрав за базовые значения М6 = Ми, од = о>н, /я б = Мь/с'д и ^д. с.б = ^.cG)tl. Базовое значение напряжения РП должно быть определено как U р. п.б= ^.с^Лс/Яс, где /?3-с и — входные сопротивления PC. За базовое значение угла принимается угол, на который повернется исполнительный вал при постоянной скорости двигателя сой за некоторое время t6 : фй = oi6t6fi. Тогда уравнение, связывающее скорость двигателя и угол поворота исполнительного вала ф = в о. е. будет
Ф = &/(t6p).
Если, рассматривая аналоговый контур положения, принять за базовое значение напряжения фазо чувствительного выпрямителя С/ф. ч.п. б/Сф. ЧіІАсфб, то передаточная функция разомкнутого контура положения будет иметь внд
W(P)~We. n(p)Wm{p)±.
Заменяя для определения параметров РП замкнутый контур скорости апериодическим звеном Wш (р) 1/(Ттр 4- 1), нетрудно видеть, что для настройки системы на оптимум по модулю (ОМ) надо применить пропорциональный РП прн
»Wp) = S р. о = 2^-.
где Тшз = 2ТЦ(0 — эквивалентная постоянная времени замкнутого контура скорости.
Удобно за базовое значение времени принять = 1 с. Тогда
п“оТ '*
Поскольку числитель имеет размерность времени, коэффициент РП в о. е. безразмерен. Рис. 6-3 |
Связь между коэффициентом усиления РП в о. е. и а. е. при
/6 = ! с получается в виде
ц ________________ k ^ф. Ч.к^ссФб < &ф. ч,в&сс$с /с
п "р. и ~7> ^ ®р, п л,*р • J
г «д. с««з. е
^ «д. tw0
Структурная схема системы при записи переменных в о. є! и в предположении, что обратной связью по ЭДС двигателя можно пренебречь, приведена на рис. 6-3 (влияние показанного штриховыми линиями блока, моделирующего сухое треине, рассматривается в п. Є-4-1).
В настроенной таким образом системе отработка малого ступенчатого управляющего воздействия будет соответствовать сплош* ной кривой (см. рис. 1-7, а) при ДйВЬІК = Дір, Дйу = Дфу, ko c = I,*
Прн действии на механизм активного момента нагрузки Мс заданное положение будет поддерживаться со статической ошибкой, Непосредственно ИЗ структурной схемы При Гр. я (р) = Ар. п очевидно, чго в статике, когда о — ф = 0, а передаточный коэффициент замкнутого контура тока равен единице, ее значение будет определяться как
При этом якорь'неподвижного двигателя обтекается током, соот - ветст в у ющнлі значению момента нагрузки 1Я = Мс.
Однако обычно для систем позиционирования режим малых перемещений не является характерным, а выбор значения коэффициента передачи РП по формуле (6-1) прн средних и больших перемещениях Может не обеспечить требуемого характера отработки.