Порядок выполнения работы. 1) Изучить принцип построения и работы САРЧ ДПТ по функциональной схеме и принципиальным схемам плат
1) Изучить принцип построения и работы САРЧ ДПТ по функциональной схеме и принципиальным схемам плат.
2) Включить питание осциллографа, вольтметра и частотомеров.
3) Изучить принцип построения и работы САРЧ ДПТ по функциональной схеме.
4) Ознакомиться с конструкцией лабораторной установки, уяснить назначение органов управления и контроля.
5) Подготовить к работе и настроить осциллограф, частотомеры и вольтметр.
6) Подать питание на стенд, включить якорь двигателя и с помощью потенциометров задатчика и коэффициента усиления проверить работоспособность установки.
7) Выключить якорь двигателя, установить максимальный коэффициент усиления.
8) Снять передаточную характеристику задающего устройства
Uзад = F(fзад)
в 5 - 10 точках лежащих в диапазоне 300…1100 Гц.
9) Для трех частот fзад=300, 600, 1100 Гц снять осциллограммы сигналов ГПН1 и fзад. используя одновременно оба канала осциллографа.
10) При помощи тумблера подать управляющее напряжение на якорь двигателя.
11) Снять передаточную характеристику канала формирования сигналов обратной связи
Uос = F(fдв)
в 5 - 10 точках лежащих в диапазоне 300…1100 Гц.
12) Установив fдв = 600 снять осциллограммы сигналов ФД, fдв., ГПН2, ВЫХ.ШИМ, используя оба канала осциллографа. Оценить, что изменяется в перечисленных осциллограммах при изменении частоты вращения двигателя.
13) Оценить качество регулирования при пропорциональном законе регулирования для 3х коэффициентов усиления:
Кус=Кус min,
Кус=0.5Кусmax,
Кус=Кусmax.
Для этого, задавая 4-5 частот fзад ,измерить величины:
Uзад, Uос, Uст.ош., fдв, fзад.
Вычислить ошибку регулирования:
df = fзад - fдв.
14) Оценить качество регулирования при пропорционально- интегральном законе регулирования с цифровым интегратором для тех же 3х коэффициентов усиления и измерить те же величины, что и в п.13. При этом необходимо выключить аналоговый интегратор и включить цифровой интегратор тумблером расположенным на передней панели. Вычислить ошибку регулирования.
Содержание отчета.
Отчет о лабораторной работе должен содержать:
а) функциональную схему САРЧ.
б) осциллограммы выходных сигналов ГПН1, Ф1, ФДЧВ, Ф2, ГПН2, ВЫХ. ШИМ.
в) параметры выходных сигналов ГПН1, Ф1, ФДЧВ, Ф2, ГПН2 для частот 300, 600 и 1100 Гц.
г) графики передаточных характеристик Uзад = F(fзад) и Uос = F(fдв).
д) общие графики зависимостей величины статической ошибки системы, от частоты вращения ротора двигателя для пропорционального и пропорционально-интегрального законов управления.
е) графики передаточной характеристики канала обратной связи системы.
ж) выводы по результатам эксперимента.
Контрольные вопросы.
1) Объясните принцип построения и назначение всех узлов функциональной схемы САРЧ ДПТ, применяемой в лабораторной установке.
2) Составьте структурную схему САРЧ ДПТ.
3) Составьте передаточные функции всех узлов САРЧ.
4) т чего зависит точность регулирования частоты вращения ДПТ при пропорциональном законе регулирования?
5) От чего зависит точность регулирования частоты вращения ДПТ при пропорционально-интегральном законе регулирования?
6) Какие преимущества в построении САРЧ ДПТ дает применение широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в формировании управляющего напряжения перед применением аналогового сигнала?
7) Объясните принцип работы цифрового интегратора.
8) Почему применено двойное преобразование сигнала в задающем устройстве?
9) От чего зависит точность формирования сигнала в ФДЧВ? Почему форма его выходного сигнала сферообразна?
10) На каком принципе работает преобразователь аналогового сигнала задатчика в последовательность импульсов fзад?
11) Как происходит преобразование последовательности импульсов fзад в аналоговый сигнал Uзад, какие параметры цифрового сигнала fзад влияют на точность преобразования?
12) Как формируется последовательность ШИМ -сигналов управления из аналогового сигнала управления? Какие параметры ФУН влияют на точность ШИМ - преобразования?
13) Как влияет нагрузка на валу двигателя на точность регулирования частоты вращения ДПТ?
14) Какие нелинейности имеют место в контуре САРЧ, какая из них является определяющей на качество регулирования частоты вращения?
15) Как определить быстродействие САРЧ и какой из динамических параметров оказывает наибольшее воздействие на быстродействие?
16) Каким динамическим звеном или соединением звеньев моделируется ДПТ и как это используется при построении лабораторной установки САРЧ?
17) Можно ли сигнал управления при регулировании частоты вращения подавать не на якорную обмотку, как в лабораторной установке, а на обмотку возбуждения, какие ограничения существуют при этом способе управления?
18) Что произойдет, если во время работы в канале формирования сигнала обратной связи откажет ПЧН2, оконечный фильтр ФОС? Что произойдет, если откажет аналоговый интегратор?
Литература.
1. В.П. Миловзоров “Электромагнитные устройства автоматики” М. Высшая школа 1983.
2. А.А. Ерофеев “Пьезоэлектронные устройства автоматики” Л. Машиностроение 1982.
3. В.В. Солодовников – ред. “Техническая кибернетика. Устройства и системы автоматического регулирования и управления” М. Машиностроение 1973.
4. Л.В. Пивоваров “Индукционные измерители скорости и длины” М. Энергия 1989.
5. Электронный программный регулятор температуры ПРТЭ-2м. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
Доцент
Щенов Николай Николаевич