Разработка системы управления механизмом подъема мостового крана (стр. 5 из 8)
.2.6.4 Постоянная времени ШИП
Т.к. запаздывание на выходе ШИП в основном определяется частотой коммутации равной fk=2000 Гц, сам по себе ШИП считаем безинерционным, но в реальной САУ на входе ШИП устанавливается апериодический фильтр, поэтому принимаем
ТШИП=0,0005 с.
2.6.5 Настроим контур тока на технический оптимум
Датчик тока: Iшунта=200 А, Uшунта=25·10-3 В.
Коэффициент усиления усилителя датчика тока: Кудт=100.
Примем максимальный ток электродвигателя равным:
,В/А 
, (2.70) 
.
, (2.71) 
.
       |       |
Момент инерции нагрузки изменяется, а, следовательно и механическая постоянная характеристического уравнения комплексно-сопряженные и переходные процессы носят колебательный характер. При
корни действительные, что соответствует апериодическим переходным процессам. При 
влияние Тя можно пренебречь, переходные процессы близки к экспоненциальным./5/
(2.72)Передаточная функция двигателя будет представлена:
(2.73)Передаточные функции звеньев имеют вид:
регулятор скорости
(2.74)регулятор тока
(2.75)двигатель
(2.76)ШИП
(2.77)тахогенератор
(2.78)датчик тока
(2.79)Для определения устойчивости относительно задающего воздействия по критерию Найквиста необходимо разорвать цепь обратной связи и определить передаточную функцию в разомкнутом состоянии./5/
Схема разомкнутой динамической системы привода приведена рисунке
Рисунок 7 – Разомкнутая динамическая приводная система
Передаточная функция разомкнутой системы будет иметь вид:
(2.80)Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной разомкнутой системы, где
Рисунок 8 – ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной системы.
Частота среза wс = 72,6.
Как видно из ЛАЧХ и ЛФЧХ система не устойчива, поэтому требуется применить корректирующее звено, в данном случае ПИД-регулятор.
Рисунок 9 – Схема ПИД-регулятора.
Передаточная функция корректирующего звена будет иметь вид:
, 
- коэффициент усиления корректирующего звена К 
=9
(2.82)
. (2.83)
, (2.84)
= 0,15. 
=52,3 
.
, гр (2.85)
, дБ (2.86)
, (2.87) 
(2.88) 