Системы управления электроприводом

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра микропроцессорных средств автоматизации

Синтез системы управления двигателем постоянного тока с регуляторами класса «вход-выход» в программной среде MexBIOS

Лабораторная работа № 2

“Системы управления электроприводом”

Пермь, 2023 г.

Цели работы: Синтез системы управления двигателем постоянного тока (ДПТ) с регуляторами класса «вход-выход» по принципу подчиненного регулирования в программной среде MexBIOS.

Таблица 1. Параметры ДПТ

Результаты расчёта

= 0,00027/0,25=0,00108 Постоянная двигателя:

=

Настройка контура тока

Передаточная функция соответствует ПИ-регулятору:

Параметры регулятора:

=0,00148

Для дискретной модели регулятора необходимо дополнительно выполнить расчет коэффициента интегральной составляющей:

= = 0,00926

где dt = TS (0,00001)– шаг расчета системы управления по времени.

Настройка контура скорости

Малая некомпенсируемая постоянная времени контура скорости равна постоянной времени внутреннего контура тока:

=

Коэффициент обратной связи по скорости:

=1/210=0,0048

где UЗС.МАКС = 1 о.е. – максимальное задание на скорость.

Коэффициент усиления ПИ-регулятора скорости находим следующим образом:

Постоянную времени регулятора находим следующим образом:

=4*=0,0032

Интегральную составляющую ПИ-регулятора рассчитываем по формуле:

= 0,003125

где dt = TS – шаг расчета системы управления по времени.

Рисунок 1 - Список используемых констант

Рисунок 2 – Данные ДПТ

Опыт 1: Управление напряжением без нагрузки

Выбираем блок RADIO_IN, и задаём значение параметра Value = 0. После этого переходим к блоку задания напряжения на виртуальном пульте и задаём значение 0,5.

Следующим этапом будет запуск моделирования (время моделирования задать равным 0,1).

Рисунок 3 – Переходный процесс по скорости

Рисунок 4 – переходный процесс по току

Опыт 2: Управление скоростью без нагрузки.

Выбираем блок RADIO_IN, и задаём значение параметра Value = 1. После этого переходим к блоку задания скорости на виртуальном пульте и задаём значение 100.

Следующим этапом будет запуск моделирования (время моделирования задать равным 0,1).

Рисунок 5 – Переходный процесс по скорости

Рисунок 6 – Переходный процесс по току

Опыт 3: Управление скоростью с постоянной нагрузкой.

Выбираем блок RADIO_IN, и задаём значение параметра Value = 1. После этого переходим к блоку задания скорости на виртуальном пульте и задаём значение 100.

Далее переходим в формулу DCM_MODEL, добавляем константу с параметрами: Формат = Float, Value = 0,5 ⋅ MC = 0,5 ⋅ C ⋅ Iн

Следующим этапом будет запуск моделирования (время моделирования задать равным 0,1).

Рисунок 7 – Переходный процесс по скорости

Рисунок 8 – Переходный процесс по току

Вывод: в данной лабораторной работе мы увидели, как ведет себя двигателем постоянного тока (ДПТ) с регуляторами класса «вход-выход» проводя опыты управление напряжением без нагрузки, управление скоростью без нагрузки и управление скоростью с постоянной нагрузкой. Так же мы научились считать параметры регулятора и , а также коэффициенты усиления ПИ-регулятора и .