Двигателя, исполнительного механизма

И силового преобразователя

Передаточная функция двигателя по управляющему воздействию:

,

где ;

;

Нм/А;

 Вс/рад.

Значит  рад/Вс,

Передаточная функция исполнительного механизма:

 мкм/рад.

Передаточная функция тиристорного силового преобразователя представляет собой апериодическое звено

,                      

где  - коэффициент передачи, а  - постоянная времени силового преобразователя.

Значит передаточная функция транзисторного силового преобразователя:

Структурная схема аналогового прототипа

Позиционно-следящего электропривода. Расчет

Параметров регуляторов

Структурная схема следящего электропривода, построенного по принципу СПР, приведена на рис. 3.

Здесь - сигнал задания на входе следящего электропривода,  – выходная координата исполнительного механизма.

Исполнительный механизм, подключённый к валу электродвигателя, представлен передаточной функцией:

.

Силовой преобразователь представлен передаточной функцией

,                      

Электродвигатель постоянного тока изображен в виде комбинаций трёх динамических звеньев:

1) передаточной функции якорной цепи, связывающей ток  якоря электродвигателя с напряжением  на якоре.

,

где  - сопротивление,  - постоянная времени,  - индуктивность якорной цепи;

2) передаточной функцией электромеханического звена, связывающей скорость ω вращения вала электродвигателя с его динамическим током I

,

где  - электромеханическая постоянная времени,

3) пропорционального звена с коэффициентом передачи , связывающего э.д.с. Е с угловой скоростью ω вала двигателя.

Датчик обратной связи по скорости представлен безинерционным звеном с коэффициентом передачи .

В данной системе контур тока настроен на технический оптимум, контур скорости – на симметричный оптимум, а для снижения перерегулирования в контуре скорости не его входе поставлен апериодический фильтр.

Передаточная функция регулятора тока

,

где - коэффициент передачи обратной связи по току.

 В/А.

,

Передаточная функция регулятора скорости

,

где  Вс/рад.

.

Передаточная функция апериодического фильтра

;                                             

.

Как правило, в прецизионных следящих электроприводах контур положения реализуется на микропроцессорных контроллерах или устройствах ЧПУ, датчик положения с коэффициентом передачи  имеет цифровой выходной сигнал, а для связи цифровой части с аналоговым комплектным электроприводом используется цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП) с коэффициентом передачи .

Контур положения настроен на технический оптимум. Передаточная функция регулятора положения, обеспечивающего технический оптимум в контуре.

;     

.

Таким образом, для настройки контура положения на технический оптимум необходим пропорциональный регулятор.