Лабораторная работа №1. Российская Таможенная Академия
Российская Таможенная Академия (название таможенного, правоохранительного органа)
19.03.2012 – 31.03.2012 (начало и окончание практики)
Студент 2 курса Бочкарева М.С. (подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель практики от таможенного (правоохранительного) органа (подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель практики от Мозжегорова О.А. Академии (подпись) (Ф.И.О.)
Люберцы
Лабораторная работа №1 "Идентификация параметров двухмассовой модели механической части электропривода "
Цель работы: изучение влияния параметров двухмассовой механической части электропривода с упругим звеном на ее свойства как объекта управления с помощью частотных характеристик.
Ход работы:
1) Частотные характеристики структурной схемы и значения частот в точках резонанса Ответы на контрольные вопросы: 1) При каких условиях можно пренебрегать влиянием упругости и рассматривать механическую часть привода как жесткое звено?
При составлении кинематической схемы принято, что механическая часть привода содержит n вращательно движущихся сосредоточенных масс и k поступательно, причем механическая инерция элементов, связывающих эти массы, не учитывается. Каждый вращательно движущийся элемент обладает моментом инерции J, и связан с (i + 1)-м элементом механической связью, обладающей жесткостью сi Соответственно каждый поступательно движущийся элемент имеет массу тj и связан со следующим механической связью с жесткостью сj. Массы элементов и жесткости элементарных связей в кинематической цепи привода различны. Определяющее влияние на движение системы оказывают наибольшие массы и наименьшие жесткости связей. Для составления расчетных схем механической части электропривода необходимо приведение всех параметров элементов кинематической цепи к одной расчетной скорости. Обычно наибольшее удобство представляет приведение их к скорости двигателя. Условием соответствия приведенной расчетной схемы реальной механической системе является выполнение закона сохранения энергии. При приведении необходимо обеспечить сохранение запаса кинетической и потенциальной энергии системы, а также элементарной работы всех действующих в системе сил и моментов на возможных перемещениях. Откуда получаем формулы приведения где i1i=w1/wi - передаточное число от вала приведения до i-го вала; p1j=vi/w1 - радиус приведения к валу со скоростью w1. Когда параметры системы таковы, что влияние упругих связей незначительно, или при решении задач, в которых с этим влиянием можно не считаться, механическая часть представляется простейшей расчетной схемой, не учитывающей влияния упругих связей, - жестким приведенным звеном. В этих случаях многомассовая механическая часть электропривода заменяется одной эквивалентной массой с моментом инерции JS, на которую воздействуют электромагнитный момент двигателя М и суммарный приведенный к валу двигателя момент нагрузки Mс. Момент нагрузки Мс включает в себя все внешние силы, приложенные к механической системе, кроме момента двигателя M. Если при синтезе электропривода используются обратные связи только по переменным двигателя, то при J2<<J1 или W12>>Wc где Wс - частота среза желаемой ЛАЧХ разомкнутого контура регулирования, механическую часть электропривода можно представить жестким механическим звеном, не учитывая влияния упругостей.
2) Почему происходит затухание колебаний в реальной двухмассовой системе и в чем это проявляет себя на частотных характеристиках?
В реальных системах присутствуют диссипативные силы, которые оказывают на колебательную систему демпфирующее действие. Это демпфирование в большинстве случаев невелико. Естественное затухание колебаний под действием внутренних сил вязкого трения можно характеризовать значениями логарифмического декремента
Рисунок 1.4 Логарифмические частотные характеристики двухмассовой упругой системы по управляющему воздействию: а – при выходной переменной ω1; б - при выходной переменной ω2. Учет естественного демпфирования существенно не сказывается на форме ЛАЧХ и ЛФЧХ системы, однако, ограничивает резонансный пик конечными значениями, как показано штриховой кривой 1 на рисунок 1.4, а, и несколько сглаживает фазочастотную характеристику (штриховая кривая 2 на том же рисунке). Аналогичные изменения, вносимые естественным демпфированием в частотные характеристики на рисунок 1.4, б, показаны штриховыми кривыми, обозначенными соответственно 1' и 2'.
3) При каких условиях поведение первой и второй масс в упругой системе одинаковое?
В низкочастотной области асимптоты ЛАЧХ и совпадают, т.к. в среднем движение второй массы, как и первой, определяется действием интегрирующего звена , разрыв имеет место только на резонансной частоте Ω12.
|