Исследовательской частью данного курсового проекта является адаптивное регулирование скорости двигателя по моменту инерции механизма.

Для осуществления автоматического управления объектами, параметры которых меняются и для получения хорошей динамики, используем систему адаптивного управления. Существует два типа адаптации : параметрическая адаптация и сигнальная адаптация. Наиболее простым для синтеза является способ сигнальной адаптации.

Рис.15

На рисунке 8.1 изображена система с сигнальной адаптацией, здесь

Wэ – эталонная модель электропривода.

Wр – передаточная функция регулятора.

Wop – передаточная функция объекта регулирования.

Определяем параметры, необходимые для моделирования адаптивного регулятора скорости по моменту инерции.

При моделировании используем двигатель постоянного тока 2ПБ132LГУХЛ4, используемый в данном курсовом проекте, со следующими параметрами:

- номинальная мощность: ;

- номинальная скорость вращения вала: ;

- номинальное напряжение питания: ;

- номинальный ток якоря: ;

- суммарный момент инерции: .

По номинальным данным двигателя рассчитаем следующие величины:

Номинальный момент: ;

Постоянная двигателя: .

Сопротивление цепи якоря: .

Индуктивность цепи якоря: .

Угловая скорость холостого хода: .

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя:

Определяем электромеханическую и механическую постоянные времени:

Определяем естественную жёсткость механической характеристики:

Коэффициент обратной связи по скорости:

Для расчета адаптивного регулятора скорости двигателя по моменту инерции двигателя произведём расчет системы адаптивного управления подчинённого регулирования без учёта момента инерции двигателя, т.е. примем .

* Контур момента *:

Контур момента системы подчинённого регулирования настраиваем на технический оптимум:

Передаточная функция объекта регулирования:

Желаемая функция условно разомкнутой системы:

Передаточная функция регулятора:

где ;

;

.

* Контур скорости *:

Контур скорости системы подчинённого регулирования настраиваем на технический оптимум:

Передаточная функция объекта регулирования:

Желаемая функция условно разомкнутой системы:

.

Передаточная функция регулятора:

,

где ;

Составляем модель на языке структурных схем в среде MаtLab:

Рис.16.Программа на языке структурных схем в среде MatLab

При моделировании использованы следующие параметры:

− Напряжение управление Uy = 6B, что соответветствует напряжению питанию Uп = 132 В.

− двигатель нагружен номинальным моментом,равным 15.52 Н·м.

− Моделирование произведем при трех значениях момента инерции: J1 = 0.03 , J2 = 0.0586 (номинальный момент инерции ), J3 =0.15