Расчет параметров регулятора тока и построение динамической модели контура тока

Для определения структуры РТ необходимо рассчитать передаточную функцию разомкнутого КТ и сопоставить полученное выражение с известной передаточной функцией КТ, настроенного на ОМ.

В соответствии со схемой рисунка 4.1 находим.

(4.3).

В полученном выражении постоянные времени БП ТБП и ДТ ТДТ следует отнести к малым постоянным времени.

Передаточная функция КТ, настроенного на ОМ.

(4.4).

где.

— суммарная малая постоянная времени КТ.

Приравнивая правые части выражений (4.3) и (4.4).

Находим передаточную функцию РТ.

(4.5).

Полученное выражение по своей структуре является передаточной функцией ПИ-регулятора.

(4.6).

Сравнив (4.5) и (4.6), получим формулы для расчета коэффициента передачи КРТ и постоянной времени ТРТ РТ.

(4.7).

. (4.8).

Для вычисления коэффициента передачи датчика тока необходимо применить формулу.

(4.9).

Следует заметить, что прежде, чем приступить к моделированию КТ на ЭВМ, необходимо раскрыть скобки в (4.6), тогда.

(4.10).

После замены на рисунке 4.1 передаточной функции РТ WРТ (s) на функцию (4.9) получим ССДМ КТ, настроенного на ОМ (рисунок 4.2).

Расчетная часть. Определить параметры РТ и построить динамическую модель КТ скоростного следящего ЭП рубки с ЭД МИ-32 (пример 3.1), если коэффициент передачи БП КБП=20; постоянная времени фильтра ТФ=0,006 с; число пульсаций выпрямленного напряжения за период m=9; частота питающего напряжения бортового преобразователя fП=400 Гц; входное напряжение суммирующего усилителя контура тока U= 10 В, постоянная времени ДТ ТДТ=0,005 с.

1. Рассчитываем коэффициент передачи ДТ по формуле (4.9).

В/А.

При использовании в качестве датчика тока шунта, его сопротивление определяется по формуле.

Ом.

2. Рассчитываем мощность, рассеиваемую на резисторе RШ.

.

гдемаксимальное значение тока якоря (определяется по переходной характеристике контура тока).

3. Рассчитываем суммарную малую постоянную времени КТ.

Номинальная мощность ЭД МИ-32 РНОМ=0,76 кВт. Согласно п. 4 методических указаний задания на курсовой проект, номинальная мощность выбранного ЭД превышает значение 0,2 кВт. Поэтому постоянная времени БП определится по формуле.

Для расчета суммарной малой постоянной времени КТ воспользуемся выражением (4.4), тогда.

4. Определяем параметры РТ.

По формуле (4.7) рассчитываем коэффициент передачи РТ.

Постоянная времени РТ, согласно (4.8), определится в виде:

5. Для построения ССДМ КТ в соответствии с (4.10), находим.

Подставив заданные и рассчитанные числовые значения в схему рисунка 4.2, получаем ССДМ КТ, настроенного на ОМ с числовыми значениями (рисунок 4.3).

Рис. 4.3. Структурная схема динамической модели контура тока с числовыми значениями