Расчёт динамических и частотных характеристик системы автоматического регулирования

Структурные схемы системы автоматического регулирования

Составление структурной схемы системы автоматического регулирования выполняют по операторным уравнениям (7), (8), (24)-(26), содержащим передаточные функции звеньев системы. Методы составления структурных схем рассмотрены в [2, 3].

Структурная схема САР стабилизации тока рекуперативного торможения электровоза ВЛ10 показана на рис. 5. Исходная структурная схема содержит апериодические звенья контуров вихревых токов охваченные местными обратными связями. Такие звенья надо привести к эквивалентным апериодическим звеньям 1-го порядка.

Постоянная времени приведённого апериодического звена 1-го порядка цепи возбуждения ТЭД, с:

. (34).

Постоянная времени приведённого апериодического звена 1-го порядка цепи возбуждения генератора, с:

. (35).

Пример расчёта:

Т₁=0,13+13,98*0,05=0,829 с, Т₂=48,78*0,25*10^-2=0,12 195 с.

Рис. 4.

В пояснительной записке надо составить структурную схему, приведенную к одноконтурной, с табличными передаточными функциями. Структурная схема содержит в прямом тракте апериодическое звено 1-го порядка цепи якорей, которое передает возмущающее воздействие на объект регулирования в виде изменения напряжения контактной сети:

. (36).

Это звено охвачено главной обратной связью с передаточной функцией W_гос(p), включающей передаточные функции звеньев: обратной связи. регулятора, исполнительного устройства, входящих в замкнутый контур и обеспечивающих регулирующее воздействие на объект регулирования:

. (37).

Составленная структурная схема используется для расчёта логарифмических частотных характеристик разомкнутой системы (ЛЧХ) и динамических характеристик (переходных функций) выходной переменной i_я(t) замкнутой системы при возмущающем воздействии в виде ступенчатого изменения напряжения контактной сети, [5,6, 7].

По структурной схеме надо составить главную передаточную функцию разомкнутой системы W₀(р), равную произведению передаточных функций всех звеньев, входящих в замкнутый контур:

. (38).

Расчётные параметры ЛЧХ.

Параметр звена Передат. ф-я.	v1= 85, км/ч.	v2= 65, км/ч.
Т, с.	дек.	Т, с.	дек.
0.829.	0.081.	0.397.	0.4.
0.122.	0.91.	0.083.	1.08.
0.041.	1.39.	0.041.	1.39.
К0	3.98.	=. 11.998.	0.99.	=.

Запасы устойчивости и показатели качества регулирования.

Параметр	v1= 85, км/ч.	v2= 65, км/ч.
К0	3.98.	0.99.
град.
А, дБ.	— 16.	— 11.
1/с.	2.5119.	4.7863.
tр, с.	1.25.	0.656.

t_p=р/щ_cp

t_p=3.14/2.5119=1.25.

Параметр	v1= 85, км/ч.	v2= 65, км/ч.
Top	40.47 *10−3.	40.47 *10−3.
T1	0.829.	0.397.
T2	0,122.	0,083.
Toc	0,001.	0,001.
Kop	0.95.	0.95.
Kрег
Кос	0,0107.	0,0107.
Ки=.	=391,5.	97.39.