Методы их анализа
Из множества возможных траекторий при управлении электроприводом необходимо стремиться выбирать такие, которые обеспечивают максимальное быстродействие, минимум потерь энергии и динамических нагрузок, максимум полезной работы и оптимальные (в самом общем смысле) значения других показателей, характеризующих условия протекание переходного процесса. Эта задача достаточно полно рассматривается в курсе ТАУч.2 (Теория управления электромеханических систем). В данном курсе рассмотрим лишь общие требования к характеру переходных процессов. Наиболее часто при проектировании электроприводов требуется обеспечить изменение скорости от ωнач до ωкон за минимальное время при ограничении максимально допустимого момента двигателя МДВ. Такие процессы называются оптимальными по быстродействию при ограничении момента. Этому условию при МС = const соответствует равномерно ускоренный характер изменения скорости ω(t), показанный на рис. 4.9 (кривая 1), а при М = МДОП = const (кривая 2). Для ряда производственных механизмов переходные процессы электропривода должны протекать при строго ограниченном ускорении ε ≤ εдоп. При этом, условием минимальной длительности переходных процессов является поддержание постоянства ускорения ε = εдоп = const при различных нагрузках (Мс = var). Такие переходные процессы называются оптимальными по быстродействию при ограничении ускорения. Характер переходных процессов пуска при этих условиях, если момент нагрузки изменяется от Мc min до Мс max, показан на рис.4.8,а. Здесь зависимость ω(t) (кривая 1) должна оставаться неизменной при разных нагрузках, а момент двигателя при Мс max и Мс minв соответствии с уравнением движения М = JΣεдоп+ Мс является различным (кривые 2 и 3). Для большинства механизмов наряду с необходимостью ограничения момента М ≤ МДОП или ускорения ε ≤ εдоп выдвигается требование повышенной плавности протекания переходных процессов путем либо ограничения производной момента (dM/dt) ≤ (dM/dt)доп, или ограничения так называемого «рывка» ρ = dε/dt ≤ ρдоп. Такие переходные процессы называются оптимальными при ограничении момента или ускорения и рывка. Оптимальные графики переходных процессов пуска с ограничением производной момента |dM/dt|= (dM/dt)доп и Мп.max = Мдоп = const представлены на рис. 4.8.. Сравнивания рис.4.8 с рис. 4.7 свидетельствует о том, что введение дополнительного ограничения влечет за собой снижения быстродействия электропривода, так как время пуска tп возрастает при уменьшении(dM/dt)доп и соответствующем увеличении времени нарастания и снижения момента t1.
Рисунок 4.7 – Переходные процессы пуска при ограничении ускорения.
Рисунок 4.8 – Оптимальные зависимости ω, М, dM/dt = f(t), обеспечивающие минимальные динамические нагрузки
|
