Замкнутые системы автоматического управления электроприводами с двигателем постоянного тока с отрицательной обратной связью по скорости

Замкнутые САУ. В замкнутых системах автоматического регулирования управляющее воздействие формируется в непосредственной зависимости от управляемой величины. Связь выхода системы с его входом называется обратной связью. Сигнал обратной связи вычитается из задающего воздействия. Такая обратная связь называется отрицательной.

Замкнутая система «преобразователь—двигатель» с отрицательной обратной связью по скорости двигателя. Основу системы составляет разомкнутая схема «преобразователь—двигатель». Для создания замкнутой системы на вал двигателя устанавливается датчик скорости — тахогенератор ТГ, выходное напряжение которого UTr = ую, пропорциональное скорости двигателя, является сигналом обратной связи. Коэффициент пропорциональности у носит название коэффициента обратной связи по скорости и может регулироваться за счет изменения тока возбуж­дения ТГ /в ТГ.

Сигнал обратной связи Uyр — ую сравнивается с задающим сигналом скорости t/3C, и их разность в виде сигнала рассогласования (ошибки) Um = U3_c - ую поступает на вход пропорционального регулятора (П-регулятора) скорости PC. Регулятор скорости с коэффициентом кРС усиливает сигнал рассогласования UBX и подает его в виде сигнала управления Uy на вход преобразователя П.

Билет №16

Устойчивость систем автоматического управления электроприводами. Критерий Гурвица

Критерий Гурвица

Критерий устойчивости Гурвица — один из способов анализа линейной стационарной динамической системы на устойчивость, разработанный немецким математиком Адольфом HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%84_%D0%93%D1%83%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%86"HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%84_%D0%93%D1%83%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%86" HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%84_%D0%93%D1%83%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%86"Гурвицом. Наряду с критерием HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%A0%D0%B0%D1%83%D1%81%D0%B0"HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%A0%D0%B0%D1%83%D1%81%D0%B0" HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%A0%D0%B0%D1%83%D1%81%D0%B0"Рауса является представителем семейства алгебраических критериев устойчивости, в отличие от частотных критериев, таких, как критерий устойчивости Найквиста. Достоинством метода является принципиальная простота, недостатком - необходимость выполнения операции вычисления определителя, которая связана с определенными вычислительными тонкостями (например, для больших матриц может оказаться значительной вычислительная ошибка).

Формулировка

Метод работает с коэффициентами характеристического уравнения системы. Пусть — передаточная функция системы, а — характеристическое уравнение системы. Представим характеристический полином в виде

Из коэффициентов характеристического уравнения строится определитель Гурвица по алгоритму:

1) по главной диагонали слева направо выставляются все коэффициенты характеристического уравнения от до

2) от каждого элемента диагонали вверх и вниз достраиваются столбцы определителя так, чтобы индексы убывали сверху вниз;

3) на место коэффициентов с индексами меньше нуля или больше ставятся нули.

Тогда согласно критерию Гурвица:

Для того, чтобы динамическая система была устойчива, необходимо и достаточно, чтобы все диагональных миноров определителя Гурвица были положительны. Эти миноры называются определителями Гурвица.

 

2. Интегрированный электропривод

Однооборотные интегрированные электроприводы

Однооборотные интегрированные электроприводы созданы на основе базовых моделей однооборотных электроприводов серии ГЗ-ОФ. Они предназначены для применения в проектах, где управление электроприводом осуществляется от АСУ ТП средствами управляющего сигнала (4~20мА) и телеметрией электропривода (два концевых выключателя, два муфтовых выключателя и выходной сигнал 4~20мА по положении затвора арматуры пропорционально открытию).

 

Корпус интегрированного электропривода выполнен по IP65, что позволяет защитить реверсивные магнитные пускатели и тепловую защиту, расположенные внутри электропривода. Благодаря внутреннему расположению этих элементов, нет необходимости применять шкафы управления, что сокращает общее количество коммутационных сетей и улучшает эксплуатационные характеристики системы.

 

Установленный в интегрированном электроприводе электронный программируемый контроллер (ЭПК) позволяет использовать электропривод в режиме автоматического регулирования, основываясь на изменяемых показаниях одного датчика (давления, температуры или потока) с настраиваемым токовым сигналом 4~20мА.

 

При помощи ЭПК можно быстро и корректно настроить электропривод по заданным концевым точкам, способу выполнения операций, входному управляющему сигналу, точности выполнения операций в процентах, а также по времени задержки включения электродвигателя при смене управляющих команд (“Открыть” / “Закрыть”).

 

Система самотестирования ЭПК позволяет запрограммировать автоматическое выполнение одного из видов операций по позиционированию затвора арматуры при пропадании или уменьшении величины управляющего сигнала. Настройки ЭПК и электропривода в целом сохраняются независимо от способа управления, а также в случае аварийного отключения электропитания.

Билет №17