На підставі диференціальних рівнянь руху елементів привода визначаємо їх передатні функції
А) Підсилювач
, де ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-2.gif)
Диференціальне рівняння в загальному має вигляд:
, де ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-4.gif)
Звідси ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-5.gif)
Б) Обмотка управління генератора
, де ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-7.gif)
Диференціальне рівняння в загальному має вигляд:
, де ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-9.gif)
;
;
В) Подовжні щітки генератора
- аналогічно до А) отримуємо:
;
Г) Якірна обмотка генератора
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-14.gif)
;
;
Д) Електрична частина виконавчого електродвигуна
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-17.gif)
;
Е) Механічна частина електродвигуна
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-19.gif)
;
Є) Тахогенератор зворотньогозвязку
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-21.gif)
;
Ж) RC-контур
візьмемо похідну по ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-24.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-25.gif)
;
Відповідно до логічної схеми взаємодії елементів,складаємо структурну схему електропривода і приводимо її до еквівалентного виду.
Логічна схема:
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-27.jpg)
Структурна схема
Приводимо структурну схему до еквівалентного виду .
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-143.gif)
Теория: «Перенос сумматора с выхода элемента на его вход»
Таким образом, при переносе сумматора с выхода элемента на его вход, необходимо переносимый сигнал разделить на передаточную функцию, через который осуществляется перенос.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-174.gif)
Теория: Так как схема имеет параллельное соединения можно свести к эквивалентному, преобразовав формулой.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-175.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-202.gif)
Теория: «Перенос сумматора с выхода элемента на его вход»
Таким образом, при переносе сумматора с выхода элемента на его вход, необходимо переносимый сигнал разделить на передаточную функцию, через который осуществляется перенос.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-202.gif)
Теория: Так как схема имеет параллельное соединения можно свести к эквивалентному, преобразовав формулой.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-226.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-227.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-228.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-230.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-231.gif)
Визначимо передатні функції привода по вхідному сигналу і впливу,що обурює. Визначимо закон регулювання через передатні функції.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-232.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-233.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-234.gif)
:
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-236.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-237.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-238.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-239.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-161.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-247.gif)
Теория:
- передатнафункція привода по вхідному сигналу
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-250.gif)
Теория:
- передатна функція привода по впливу,що обурює
Розрахуємо і побудуємо регулювальні і навантажувальні характеристики привода.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-252.gif)
Регулювальна характеристика.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-253.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-256.gif)
Навантажувальна характеристика.
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-257.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-260.gif)
Розрахуємо і побудуємо перехідну функцію привода як реакцію на одиничний східчастий вхідний сигнал
,вважаючи початкові умови нульовими: ![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-262.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-263.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-264.gif)
Аперіодична динамічна ланка другого порядку.
| |
0,1 | 1,16 |
0,2 | 3,59 |
0,3 | 6,43 |
0,4 | 9,29 |
0,5 | 12,03 |
0,6 | 14,58 |
0,7 | 16,94 |
0,8 | 19,11 |
0,9 | 21,08 |
1,4 | 28,69 |
1,9 | 33,52 |
2,4 | 36,59 |
2,9 | 38,53 |
3,4 | 39,76 |
3,9 | 40,54 |
4,4 | 41,04 |
4,9 | 41,35 |
5,4 | 41,55 |
5,9 | 41,68 |
6,4 | 41,76 |
6,9 | 41,81 |
7,4 | 41,84 |
7,9 | 41,86 |
8,4 | 41,88 |
8,9 | 41,89 |
9,4 | 41,89 |
9,9 | 41,89 |
10,4 | 41,90 |
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-266.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-267.jpg)
На підставі частотної передатної функції привода по вхідному сигналу розрахуємо і побудуємо його амплітудно-фазову частотну характеристику
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-269.gif)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-270.jpg)
Виконаємо моделювання привода з використанням пакета моделювання динамічних систем Simulink 4.0
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-271.jpg)
З використанням отриманої моделі побудувати перехідну й амплітудно-фазову частотну характеристики привода по вхідному сигналу
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-272.jpg)
![Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами - student2.ru](/images/mekhanika/porivnyati-i-provesti-analiz-dinamichnikh-kharakteristik-privoda-otrimanikh-rozrakhunkovim-i-eksperimentalnim-shlyakhami-685950-273.jpg)
Порівняти і провести аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами.
При виконанні даної роботи, аналіз приводу було проведено двома шляхами, аналітичним та експериментальне, відразу через Simulink. У ході виконання результати даних досліджень збіглися.
Висновок:
Усвідомлено принцип роботи електропривода безупинного регулювання частоти обертання якоря виконавчого двигуна і , виконавши аналіз динамічних характеристик привода, отриманих розрахунковим і експериментальним шляхами можна сказати, що результати подібні між собою.