CHƯƠNG 4: CHUỖI HÀM PHỨC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (350.47 KB, 9 trang )
- 1 -
Chơng 3: Tổng hợp mạch vòng dòng điện và mạch vòng tốc độ
I. Yêu cầu cụ thể của đề bài:
Tổng hợp mạch vòng dòng điện và tốc độ thoả mãn yêu cầu sau:
+ Tín hiệu dòng:
h%30%
max
+ Tín hiệu tốc độ: t
qđ
< 2s; s
t
%
2% theo x(t) = 1(t).
1.1. Kiểm tra chất lợng động của hệ thống:
*) Xét lợng quá điều chỉnh
max
:
Ta có đặc tính quá độ của dòng điện nh sau:
Trong đó, lợng qua điều chỉnh
max
đợc tính nh sau:
= hh
maxmax
Hay:
%100.%
max
max
=
h
hh
Mà theo yêu cầu của đề bài:
h%30
max
Do đó ta có:
hhh
3,0
max
hh
3,1
max
Mặt khác, với đặc tính dòng điện thì,
h
= I
đm
= 8,8 A
h
max
= I
ng
= 1,3. I
đm
= 1,3. 8,8 = 11,44 A.
Giá trị dòng điện mà tại đó khâu ngắt tác động là: I
ng
= 11,44 (A)
max
h
h
max
t
trờng đhspkt hng yên
khoa:Điện -Điện Tử Điều chỉnh tự động
Lờ thnh sn
Chọn giá trị U
ng
= 1 (V). Tại thời điểm I= I
ng
thì tín hiệu điện áp lấy trên điện trở
cũng có giá trị = 1 V).
Khi đó U
I
= I.
Trong đó là hệ số phụ thuộc vào biến dòng.
Ta có = U
ing
/ I
ng
= 1/ 11,44 = 0,0874.
Nh vậy hệ số phản hồi âm dòng có ngắt thay đổi so với trờng hợp trớc.
*) Xét lợng thời gian quá độ t
qđ
và sai lệch tĩnh s
t
%:
Ta có đặc tính quá độ của tốc độ nh sau:
Để thời gian quá độ t
qđ
< 2s và sai lệch tĩnh s
t
%
2% theo x(t) = 1(t) thì ta
phải tìm hệ số khuếch đại của bộ điều chỉnh tốc độ phù hợp.
( )
=
1
1
1
dmt
xDuu
nS
DSKRI
K
K =
71,2418)1
1300.02,0
30).02,01(37,6.2.8,8
(
052,0
1
=
39,6
37,6.4,59
71,2418
.
====
D
ITG
KK
K
KKK
Mặt khác, thay giá trị I
ng
vào phơng trình đặc tính cơ điện khi chỉ có khâu âm
dòng có ngắt tác động:
n
ng
=
)/(6,1299
48,1589.052,01
37,6.44,11.248,1589.488,68
1
...
max
phvg
K
KIRKU
Dngucd
=
+
=
+
t
t
qđ
= 2 s
S
t
= 2%
n
n
đm
trờng đhspkt hng yên
khoa:Điện -Điện Tử Điều chỉnh tự động
Lờ thnh sn
Với hệ thống này ta chọn tốc độ tại thời điểm khâu ngắt bắt đầu tác động
cũng là tốc độ mà tại đó khâu phản hồi âm tốc độ đạt giá trị bão hoà: n
bhmax
= n
ng
=
1299,6(vg/ph).
Và: U
đkbh
= U
cđmax
- n
bhmax
= 68,488 0,052.1299,6 = 0,9088 (V).
Chọn U
bh
= 10V
ta có: K
=
11
9088,0
10
==
dkbh
bh
U
U
II. Tổng hợp mạch vòng dòng điện và tốc độ:
2.1. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống:
Khi xét hàm truyền của hệ thống theo tín hiệu U thì ta bỏ qua khâu nhiễu loạn phụ
tải. Từ sơ đồ nguyên lý của hệ thống ta thành lập đợc sơ đồ cấu trúc :
Trong đó :
- W
: Bộ điều chỉnh tốc độ
- W
I
: Bộ điều chỉnh dòng điện
- W
: Bộ biến đổi
-
: hệ số phản hồi âm dòng có ngắt
-
: hệ số phản hồi âm tốc độ
2.2. Xác định hàm truyền từng phần tử của hệ thống :
Hệ số khuếch đại của động cơ :
W
W
I
W
pT
KR
M
Du
.
.
1.
/1
+pT
R
e
u
1/K
D
U
- -
-
trờng đhspkt hng yên
khoa:Điện -Điện Tử Điều chỉnh tự động
Lờ thnh sn
K
Đ
37,655,9.
5,1
11
===
e
K
Hằng số thời gian điện từ của động cơ :
T
E
= L
/R
= 20 ms = 0,02 s.
Hằng số thời gian điện cơ:
T
M
= j / f = 30 s.
Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi :
4,59
48
)8,118(8,118
=
=
=
dk
d
U
U
K
Hằng số thời gian của bộ biến đổi :
T
=
50.3
1
.
1
=
fm
= 0,0067
Hệ số phản hồi âm dòng có ngắt
:
Ta có = U
ing
/ I
ng
= 1/ 11,44 = 0,0874.
Xác định hàm truyền của bộ điều chỉnh dòng điện
Bỏ qua sức điện động của động cơ ta có sơ đồ mạch vòng dòng điện:
W
I
W
II
pT
KR
r
Du
.
.
1
1.
/1
+
pT
R
e
u
I
U
iđ
-
W
I
W
1
1/
I
U
iđ
W
I
W
2
1/
I U
iđ
-
-
trờng đhspkt hng yên
khoa:Điện -Điện Tử Điều chỉnh tự động
Lờ thnh sn
Ta có :
1.02,0
2/1
1.
/1
+
=
+ ppT
R
E
u
1.02,0
2/1
.
1.1.
/1
.
1
++
=
+
=
ppT
K
pT
R
WW
E
u
)102,0)(10067,0(
7,29
1.02,0
2/1
.
1.0067,0
4,59
1
++
=
++
=
pppp
W
W
2
= W
1
.
=
)102,0)(10067,0(
7,29
++ pp
.0,0874
=
)102,0)(10067,0(
5958,2
++ pp
Xác định W
I
theo phơng pháp môdul tối u :
Đối tợng điều chỉnh là W
2
=
)102,0)(10067,0(
5958,2
++ pp
Đây là khâu quán tính bậc 2 có dạng: W
2
=
)1)(1(
21
++ sTsT
k
Nên: k = 2,5958; T
1
= 0,0067 ; T
2
= 0,02.
Ta chọn thiết bị điều chỉnh là khâu PI có dạng: W
I
= k
p
.(1 +
pT
1
1
)
Với k
p
=
0645,0
02,0.5958,2.2
0067,0
.2
2
1
==
Tk
T
Nh vậy: W
I
= 0,0645.(1 +
p0067,0
1
) =
p
p
0067,0
)10067,0.(0645,0
+
Xác định W
theo phơng pháp môdul tối u:
