"СО)

Рис. 2.20. Логарифмические амплитудные частотные характеристики регулятора скорости и контура скорости (а), возможность увеличения частоты среза ЛАЧХ контура скорости в результате влияния упругости на контур

тока (б)

= 5,8 И 9 - штриховыми линиями. Реальная длительность процессов определяется значением среднегеометрического корня «о = ~ 1/(у1/Ту), которое получается после подстановки значения

Ар.с = Ар.со в выражение для ©о- Видно, что уже при у = 2 колебания скорости исполнительной оси существенно демпфируются электроприводом. При у ~ 4 (а = = 2) переходный процесс соответствует стандартному распределению корней по Баттерворту

= 0,5), однако в отличие от рассмотренного в § 2.3 случая замыкания системы по вектору состояния механизма, значение ©о здесь жестко фиксировано.

При у == 9 («1 = fla = 3) все три корня полинома знаменателя равны между собой, что соответствует биномиальному распределе-

нию [581. При V = 5,8 (fli = «2 = 2,41) коэффициент демпфирования колебательного звена равен э J2I2. Вид ЛАЧХ разомкнутой системы при выборе /jp.c = fep.co и Т, = О показан на рис. 2.20, а (кривая t).

При значениях у, превышающих у == 4 5,8, и Тэ = О можно

рекомендовать выбирать /jp.c так, чтобы коэффициент демпфирования составлял э = 0,5 -г-212. Этого можно достичь и при

уменьшении fep.c по сравнению с ftp.co (fli < и при увеличении его (ai> а. В этом случае переходный процесс будет более длительным, чем при ftp.c = /jp.co. Поэтому практический интерес представляет второй случай, когда рабочая точка выбирается в заштрихованной зоне между линиями бг и бг на рис. 2.18. Зная у и выбрав желаемое значение §э, можно определить и а, на пересечении линий \з = const и у = const, а на основании одного из выражен1Й (2.29) определить требуемое значение fep.c. При таком выборе fep.c чем выше у, тем ближе переходная характеристика Acia/Auy к кривой второго порядка при коэффициенте демпфирования На рис. 2.19,6 приведены переходные характеристики при 7 = 9 и различных способах выбора /jp.c. При fep.c = /jp.co (характеристика перенесена с рис. 2.19, а) процесс имеет монотонный характер. Переход к значениям /jp.c, соответствующим &э == V2/2 и §э = 0,5, приводит к появлению перергулирова-ния. Эффект увеличения быстродействия при выборе fep.t, соответствующего расположению рабочих точек на линиях бг и бг, становится очевидным после сравнения рассчитанных по формуле (2.32) значений среднегеометрического корня: при kp.c - kp, (fli = flg = 3), 0)0 = 0,58/Ту; при §э = л/2/2 (% =3,45; fl2 = 2,6). Mo = 0,62/Гу; при э=0,5 {а = 4,1; «а = 2,6) ©о = 0,675/Гу.

Практическая возможность реализации описанных настроек зависит от справедливости предположения о том, что малые постоянные времени в контуре скорости реально малы. Если при выборе коэффициента регулятора скорости равным fep.co, суммарная малая постоянная времени контура скорости будет

Тцэ < 0,bTylVy, (2.34)

т. е. соответствующая ей частота будет хотя бы в два раза больше,

чем частота у/Ту (рис. 2.20, а), то запас по фазе при частоте среза о)с<в2 будет составлять 50-60° и замыкание системы при *р.с = /гр.со будет возможно без значительного увеличения ко-ле(5ательности контура скорости.

Поскольку в жесткой системе со стандартной настройкой быстродействие определяется значением Гц», а в системе с упругостью зависит от Ту, необходимость выполнения неравенства (2.34) ука-

7 Заказ № 398 97

зывает на то, что при реализации рассматриваемой настройки быстродействие упругой системы по сравнению с быстродействием жесткой системы будет тем хуже, чем больше v-

При выборе рабочей точки на кривой бг или бг ЛАЧХ Lm I ImOco)! пойдет выше характеристики, соответствующей Ар.с=

= Ар.со, частота Юсша возрастает и требования к допустимому значению будут более жесткими.

Если реализовать рассмотренные настройки невозможно из-за большого значения малой постоянной времени, то коэффициент усиления регулятора скорости снижают так, чтобы резонансный всплеск ЛАЧХ при частоте 1/Гу лежал ниже оси частот (кривая 2 иа рис. 2.20, а). При рассмотрении этого случая нельзя пренебрегать механическим демпфированием. Быстродействие системы будет определяться частотой среза Шсш. которая значительно ниже частоты о)со)1 и среднегеометрического значения корня ©о. определяющего быстродействие системы при Гэ = 0.

Таким образом, характер влияния упругости на работу унифицированной системы управления скоростью в значительной степени зависит от значения коэффициента соотношения масс. При близких к единице значениях у влияние упругости проявляется в сильно колебательном движении ИО при сохраняющейся возможности настраивать контур скорости так же, как в жесткой системе. В другом крайнем случае, когда коэффициент у велик, основные затруднения связаны с устойчивостью контура скорости двигателя при обеспечении удовлетворительного быстродействия, так как при значительных коэффициентах соотношения масс частота Т может оказаться соизмеримой с малой постоянной времени контура скорости.

2.5. Введение последовательной или параллельной коррекции в контур скорости системы подчиненного регулирования

Дополнительная коррекция системы подчиненного регулирования, необходимость которой вызывается влиянием упругой связи двигателя с исполнительным органом, может осуществляться в результате использования последовательных или параллельных корректирующих средств.

При значениях у, больших 10-20, быстродействие системы может быть повышено по сравнению со случаем, соответствующим характеристике 2 на рис. 2.20, а в результате применения регулятора скорости с передаточной функцией

TpiP-f 1

высокочастотная часть ЛАЧХ которого проходит на высоте 20 Ig Ар,с,