Структурная схема электрогидравлической системы дроссельного регулирования скорости. Постановка задачи.

Вариант 5 .10

Исходные данные: заданы структурная схема системы (рис.1), вид и параметры (кроме двух) передаточной функции динамических звеньев (табл.1).

Рис. 1. Структурная схема электрогидравлической системы дроссельного регулирования скорости

Состав системы: Передаточные функции звеньев:

1 – 1' – датчик рассогласования,

2 – электронный усилитель,

3 – электромеханический преобразователь,

4 – гидроусилитель с распределительным

золотником,

5 – гидромотор с дроссельным

регулированием скорости,

6 – выходной редуктор,

7 – тахогенератор I,

8 – тахогенератор II,

9 – обмотка обратной связи

электромеханического преобразователя I,

ПУ – пульт управления

Исходные данные

Таблица 1

Номер варианта

Численные значения параметров передаточных функций

Kс

Ky

Kx

T1^2, с^2

Т2, с

KГУ

ТГУ, с

Кw

ТМ, с

Kр

КТ1

KT2

KОС

5-1

?

1,3

0,06

3×10^-4

?

 

Значения коэффициентов Т₂ и K_x будем выбирать с позиции обеспечения оптимальных динамических показателей рассматриваемой системы управления (запасов устойчивости по амплитуде и фазе, времени переходного процесса, величины перерегулирования, показателя колебательности, точностных показателей – ошибки по положению и по скорости объекта управления).

 

2. Структурные преобразования исходной электрогидравлической системы к одному звену с отрицательной обратной связью

Для того, чтобы записать характеристическое уравнение передаточной функции разомкнутой системы, следует привести исходную систему к одному звену с отрицательной обратной связью (рис.2). Для этого воспользуемся правилами преобразования структурных схем и линейных систем [1, стр. 26].

Рис. 2. Звено с отрицательной обратной связью

 

Выполним следующие структурные преобразования:

1. Согласно формуле: для реализации функции U₀ нужно ввести два сумматора, в результате схема (см. рис.1) примет вид:

2. Далее объединяем звенья 4, 5, 6 в одно звено 10 с передаточной функцией . В результате вышеуказанных преобразований приведем исходную схему к виду:

3. Исключаем неединичную обратную связь (звенья 2, 3, 9) в результате чего получаем звено 11 с передаточной функцией:

;

Объединяем полученное звено и звено с передаточной функцией W10(s) и звеном 8 в звено12 с передаточной функцией:

В результате получим следующую схему:

4. Для дальнейшего упрощения необходимо перенести узел 1 с входа сумматора 1 на его выход, при этом добавится сумматор 4:

 

 

5. Для применения правил структурных преобразований необходимо перенести сумматор 4 с входа звена 7 на его выход:

 

6. Объединяем звенья 1 и 7 в звено 13 с передаточной функцией: . Преобразуем участок с положительной обратной связью через звено 7 в звено с передаточной функцией:

Затем объединим звенья 13 и 14 в звено 15 с передаточной функцией:

Передаточная функция W15(s) соответствует передаточной функции W(s). Окончательно уравнение передаточной функции системы имеет вид:

(2.1)