Napęd elektryczny - dobór regulatorów

Transkrypt

1 Napęd elektryczy - dobór regulatorów

2 Regulacja prędkości i prądu

3 Kztałtowaie charakterytyki ograiczeie prądu I i jedocześie mometu (M, ag. )

4 Kztałtowaie charakterytyk mechaiczych W W W zad 1 W zad1 I W zad2 I I zad1-o I zad1-o W zad1 W zad2 I I zad2-o I zad1-o

5 Kztałtowaie właściwości dyamiczych przez odpowiedi dobór ataw regulatorów w apędzie Wymagaia: a) regulator prądu - wielkość regulowaa powia wierie odtwarzać wielkość zadaą; małe przeregulowaie, krótki cza arataia, dokładość tatycza, b) regulator prędkości kompromi pomiędzy ograiczoym do miimum wpływem zakłóceń (mometu obciążeia) a wielkość regulowaą a wierym odtwarzaiem wartości zadaej (zczególie w apędach erwomechaizmów) ą to wymagaia częściowo przecze

6

7 Kryterium optymalego modułu Związki charakterytyki amplitudowej i odpowiedzi kokowej y y(t) = G(w0) w B ~1/t1 y(t 0) = G(w) px gdy Amax

8 Kryterium optimum modułu Spełieie waruków: duże w B i małe A x prowadza ię, dla tramitacji układu zamkiętego G z (jw), do waruku: G ( w) G ( j w) 1 dla 0 w w B z B 1. G ( w) 1 dla w 0, B d 2. G B( w) 0 dla 1,2,... dw Dla określoej potaci tramitacji i truktury regulatora atawy wylicza ię z w.w. waruków.

9 Uprozczoe kryterium modułowe W praktyce, aby zmiejzyć ilość obliczeń dobiera ię regulator tak, aby kompeować pewe tałe czaowe, zwykle domiujące ex.: V G 1() (1 1)(1 ) 1 Jeżeli 1 G R() VR = 1, to: G () 0 V V R (1 ) Z waruków kryt. modułowego otrzymuje ię: 1 VR 2V

10 Uprozczoe kryterium modułowe 1 G 0() 2 (1 ) G () z p 4%, 0.7 x Rezultat: -dobre tłumieie, -małe przeregulowaie, -mały cza regulacji (8.4), -cza arataia`4,7, -ie jet optymale w odieieiu do zakłóceń

11 Rezultat: -dobre tłumieie, -małe przeregulowaie, -mały cza regulacji (8.4), -cza arataia`4,7, -ie jet optymale w odieieiu do zakłóceń

12 Kryterium Kelera optimum ymetrii Założeia: 1. Obiekt ma tałych czaowych dużych, albo człoy całkujące k G() (1 ) (1 ) x 2. G R () x (1 ) x ' i x m 3. Rząd regulatora jet rówy (dużych tałych czaowych) 4. Przybliżając: 1 1 (1 ) 1

13 Kryterium Kelera optimum ymetrii Stoując kryterium modułu do takiego obiektu uzykuje ię: ' 2 2 i i i x i gdzie k R ' i (1 ) G () Dla =1 otrzymuje ię: x R i R R i R x V V V gdzie V G V G 2, ) ( ) )(1 (1 ) ( ' ' 1 R V 2V Dla kryterium modułowego: = 1

14 Kryterium Kelera optimum ymetrii Ex.: Jeżeli w obiekcie jet czło całkujący albo czło iercyjy 1 >4 to atawy ą: 4 VR 1 /2V A tramitacja układu zamkiętego: 14 z G () Stoując to kryterium uzykuje ię: - taka ama część P regulatora jak w kryterium modułowym, - miejza wartość, - duże przeregulowaie (ok..43%), - zybze zaikaie regulacji od zakłóceń

15 Kryterium Kelera optimum ymetrii Z filtrem iercyjym a wartości zadaej

16 Optimum modułowe v. optimum ymetrii x R x V V V G 2, 4 ) (1 ) ( R V V V G 2, ) )(1 (1 ) (

17

18

19 Napęd prądu tałego kakadowy układ regulacji ilika obcowzbudego Silik DC U t 1. Podporządkoway układ regulacji prądu tworika, 2. Nadrzędy regulator prędkości Założeia: - ciągły prąd tworika, - - M >> e, - E wolozmiee zakłóceie, - e i a

20 Obwód regulacji prądu G () k 0 Ri dla e <4t 1 Ri 1 ki 1 1 Ri z kryterium modułowego e G () z i() 1 i () 1 2 z k e Ri Ri e 2ki 2 dla K.M. z 4 dla K.S. z

21 Obwód regulacji prędkości G () k 0 R 1 R R z m z kryterium ymetrii + filtr dla wartości zadaej k 4 m R R z 2z F R Filtr wartości zadaej

22 Odpowiedź układu regulacji prędkości a kok wartości zadaej i zakłóceia w 0.3 przy zatoowaiu kryterium modułowego (iebieki) i ymetryczego (czerwoy)

23 Odpowiedź układu regulacji prędkości przy wprowadzeiu ograiczeia (a prąd) a wyjściu regulatora prędkości

24 Przebiegi regulacyje z ymulacji (iebieki prędkość, czerwoy prąd) Rozruch bezpośredi ilika (bez układu regulacji) Ut=400V Rozruch ilika tylko z regulatorem prędkości (bez regulatora prądu) wzad=100rad/

25 Przebiegi regulacyje z ymulacji (iebieki prędkość, czerwoy prąd) regulator prędkości: kp=0.8 i=0.2 regulator prądu: kp=0.8 i= Ograiczeie prądu regulator prędkości: kp=0.7 i=0.03 regulator prądu: kp=0.8 i=

26 Przebiegi regulacyje z ymulacji (iebieki prędkość, czerwoy prąd) regulator prędkości: kp=0.7 i=0.03 regulator prądu: kp=0.8 i=0.01 z filtrem dla wartości zadaej i ograiczeiem prądu

27 Wyiki badań ymulacyjych Natawy dobrae ręczie +dławik wygładzający+filtr wejściowy R-omega: kr=5, tr=0.6, ograiczeie=40, R-I: kr=1.2, tr=0.005 Lw=0.02 (zieloy prędkość, czerwoy prąd)