Моделювання динамічних процесів

Математичне моделювання дозволяє досліджувати перехідні процеси в системі автоматизованого електропривода за допомогою комп’ютера. Метод базується на ідентичності диференціальних рівнянь, якими описується динаміка системи, і математичної моделі, яка досліджується на комп’ютері.

Із багатьох методик розв’язання диференціальних рівнянь за допомогою комп’ютера найменше працемістким і наочним є структурний метод, коли набір задачі на комп’ютері виконують за структурною схемою досліджуваної системи, де кожна ланка представлена своєю передавальною функцією. Зокрема, можуть бути використані спеціалізований пакет MATLAB Simulink або програма SIAM.

При моделюванні досліджуються залежності швидкості w(t) і струму I(t) при стрибкоподібній зміні задаючої напруги і =0. Потім досліджуються ці ж змінні при обмеженні струму.

Структурну схему електропривода з сумуючим підсилювачем і зворотним зв’язком за швидкістю при зміні керуючого впливу доцільно представити у вигляді, наведеному на рис.34.

Оскільки реалізувати ідеальну диференціюючу ланку при моделюванні неможливо, то її замінюють реальною з передавальною функцією , де - найменша стала часу в контурі регулювання.

Щоб не допустити помилок при моделюванні на структурній схемі (рис.34) вказують числові значення всіх коефіцієнтів і сталих часу.

Аналогічно представляють структурні схеми електроприводів зі зворотним зв’язком за ЕРС двигуна та зі зворотними зв’язками за напругою і струмом.

Рис.34.

При =0 струм двигуна зв’язаний зі швидкістю рівнянням .

Структурна схема автоматизованого електропривода з затриманим зворотним зв’язком за струмом і задавачем інтенсивності наведена на рис.35.

Рис.35.

Затриманий зворотний зв’язок за струмом моделюють згідно схеми, зображеної на рис.24,б. Її реалізують за допомогою ланки опорної напруги, порівняльної ланки і електронного ключа, який спрацьовує при .

Задавач інтенсивності моделюють інтегруючою ланкою з обмеженням. Моделювання динамічних процесів в системах електропривода з підпорядкованим регулюванням здійснюють на підставі структурної схеми, наведеної на рис.31, вказавши на ній числові значення розрахункових параметрів.

Оскільки обмеження струму в системах з підпорядкованим регулюванням досягається обмеженням напруги на виході регулятора швидкості, то при моделюванні це реалізують за допомогою пропорційної ланки з і обмеженням, яку вмикають на виході регулятора швидкості.

На підставі результатів моделювання [графіків w(t) і I(t)] визначають показники якості регулювання і порівнюють їх з заданими.