Исходные данные:

Режим управления

Диапазон, отн. ед.

Тип двигателя

Тип и величина нагрузки, отн. ед.

, Гц

программный

0,1 … 0,8

Д816-150-470

вязкое тр.2-ого рода; к=1

2

10

Выполнения работы:

Основные технические характеристики двигателя Д816-150-470:

примечание:

двигатель в данном номинальном режиме используется вместе со стабилизирующей обмоткой.

Расчёт необходимых для синтеза и экспериментирования данных:

а) Электромеханическая часть:

Учитывая диапазон регулирования:

б) Двухмассовая часть:

Учитывая, что для вязкого трения 2-ого рода зависимость от нелинейная, линеаризуем её в рабочем диапазоне скоростей:

;

Синтез модального регулятора:

Система дифференциальных уравнений объекта регулирования:

Выберем вектор переменных состояний:

,

отсюда имеем:

Сделаем подстановку:

Решая данную систему дифференциальных:

откуда характеристический полином системы:

Нормируем характеристический полином, выбирая

где

Для отработки программного задания настроим данную систему на модульный оптимум.

Зададимся:

.

Решая данную систему с помощью комплекса MATCAD 2001., находим коэффициенты обратных связей по переменным состояния:

Определим :

Определим зависимость частоты вращения двигателя от напряжения задания:

Определим зависимость идеальной скорости холостого хода от задания:

Для границ диапазона регулирования имеем:

Выполним моделирование электропривода постоянного тока с управляемым преобразователем в цепи якоря и упругой механической частью.

Модель объекта управления с модальным регулятором в среде MATLAB 6.1.:

Результаты моделирования:

Пуск до

Пуск до

Результаты моделирования:

Пуск до

Пуск до

Проверка отработки задания ,