Переустановил VisSim с версии 5.0f на 6.0А - ошибка вроде как пропала.

Да, кстати - рекомендую скачать студенческую версию 3.0
Сейчас проверил, она немного ругается на файл проекта от v.5 при его открытии, но работает дальше нормально.

А, ну все - тогда нет вопросов.

Пробую подстроить созданную Вами модель под себя.
Как я понял, у Вас электрическая и механическая часть двигателя соеденены вместе под блоком DCM-2.
Замкнутый контур регулятора тока объеденяет ргулятор тока, тиристорный привод и электрическую часть двигателя. На последенем звене этой цепи делается отрицательная обратная связь на вход регулятора тока.
Вот так же, как я сделал делать нельзя и блок DCM-2 нужно разделить на два блока, чтобы сделать эту обратную связь. Верно?

DCM-1 - это модель ДПТ без учета электромагнитной постоянной, т.е. пренебрегаем индуктивностью якоря.
DCM-2 - это с учетом э.м.

В этих моделях нет ни ТП, ни чего другого - это только ДПТ.

Кстати, вот добавил контур тока - прекрасно видно ограничение тока при пуске


И заметим, САУ прекрасно реагирует на наброс нагрузки на 5-й секунде.

Файл проекта
http://exfile.ru/443951


Наконец добавляем блок тиристорного преобразователя ( упрощенная модель из апериодического звена ):
Вопросов к САУ практически нет (это причем, что параметры подобраны вручную, без науки).

На участке разгона ток явно ограничен, перерегулирование скорости очень небольшое, при набросе нагрузки динамические отклонения небольшие.



Файл проекта:
http://exfile.ru/443952

P.S.

А вообще-то, должен сказать, что контур тока не делают линейным, как правило.
Этот контур включается с отсечкой, что только благоприятно сказывается на динамике и устойчивости.

P.P.S.
Для дальнейшего улучшения динамики переходят к ПИД-регуляторам.

Надо ж так в трех соснах блуждать.
У вас вся модель и все данные на ладони, что редко бывает в жизни.
Возьмите MATLAB и не мучайтесь. Вся хитрость в обеспечении сходимости расчетов. VisSim видать в этом не силен.
Вот нормальный результат по вашей модели в MATLAB/Simulink

Может быть, я Вас зря отвлеку от интересного диалога...
Вот для бедных... (без лицензии) - можно симулировать в обычном и привычном симуляторе, заменив двигатель конденсатором и парой резисторов. Можно добавлять индуктивность, генераторы тока...
Напряжение на конденсаторе - это скорость вращения, емкость - момент инерции...

Ну какая тут симуляция вообще нужна если все передаточные функции заданы аналитически?
Если бы студент был менее ленивым мог бы в Mathcad вывести за 5-ть минут аналитические формулы отклика.

VisSim прекрасно справляется со многими расчетами и он как раз весьма силен в расчетах динамических систем для тем кому привычнее проектировать системы по структурным схемам.

Симулировать можно в чем угодно, если есть понимание физичности моделей.
Если же прятаться за передаточные функции, то и выйдет пшик.

Я уже намекал студенту, что такие системы, без явных нелинейностей, мы считали на логарифмической линейке.

Однако нелинейные системы ( отсечка тока и пр ) - на линейке уже трудно считать

Студент хотел разобраться - сначала пощупать, потом понять... спинным мозгом, а потом уже разбираться с формализмом передаточной функции. Я так поняла. Его.

Студент радостный побежал к преподу.
По крайне мере, хоть что-то пытался сделать

Студент радостный не побежал к преподавателю. Студент пытается разобраться.
Я очень Вам благодарен за то, что помогли мне. Я пытался раньше делать что-то в VisSim и Matlabe, но в первой программе у меня не получалось разобраться, как в ней работать, а во второй - не отображаются графики.
Я хочу понять работу электропривода. Сейчас у меня есть материал-примеры, который я могу проработать, сравнивать, поразбираться.

С нуля очень тяжело что-то самому делать.

Ну, на то и форум, хотя так детально обычно не консультируют.
Я увидел, что у Вас есть интерес разобраться в принципах САУ электроприводов, потому Вы и получили материал для осмысления.

P.S.
В конце-то концов, настает время, когда надо отдавать долги и отдавать их хочется тем, кто готов думать и работать.


Будут вопросы - велкам.

Хорошо. Спасибо большое. Мне материалы нужны и для работы и для учебы. Я постараюсь проработать весь материал темы и если вдруг возникнут по нему вопросы, то буду задавать.

Сообщение отредактировал Herz - Nov 7 2013, 08:37

Постарался за выходные поразбираться с моделирование и пониманием работы электропривода.
Напишу свое краткое понимание того, что я понял.
Ранее я писал, что ввиду малости некомпенсируемой постоянной электропривода (она также упоминается, как постоянная тиристорного преобразователя), то обратной связью по ЭДС при моделировании можно пренебречь и ее не рассматривать.
Обратил внимание, что это все же не так - действие ее выход регулятора тока довольно высоко. С ее учетом график больше похож на тот, который в жизни:


Далее обратил внимание на довольно высокое перерегулирование на выходе регулятора скорости (РС) и низкое на выходе регулятора тока (РТ):
Объяснение в этом нашел в том, что РС настроен на симметричный оптимум (43 % перерегулирование), а РТ - модульный оптимум (4,3 % перерегулирование).


В курсовом я расчитывал влияние системы на скачкообразное входное воздействие. Переходной процесс у меня имел перерегулирование 52%. Думаю, что это из-за сумарного воздействия модульного и симметричного оптимума. С этим суммарным воздействием у меня вообще отдельная ситуация. Строил ЛАЧХ всей системы - график получился следующий:

По критерию требованию симметричного оптимума должна быть симметрия относительно частоты среза. Наклоны у меня разные - 40 и -60 дБ/дек - думаю, что так влияют друг на друга симметричны и модульный оптимум (их сложение наклонов). Среднечастотная часть ЛАЧХ должна быть симметрична относительно частоты среза - она у меня явно несимметричная и я думаю, что это как-то влияют на нее эти суммарные настройки двух регуляторов, у меня также нет совпадения частоты среза и пика ЛФЧХ. У меня график ЛАЧХ как-то сведен влево, а ЛФЧХ вправо. Но тем не менее система устойчива и имеет достаточное быстродействие (время регулирования 0,16 сек).

Каждый контур компенсирует постоянные входящие в них. Контур РТ компенсирует тиристорный преобразователь и двигатель (электрическую часть), а РС - механическую часть двигателя и внутренний контур, который, как я понял представлен в качестве пропорциональной состовляющей Кт (коэффицент усиления шунта).
Хотя прочитал в одном месте, что после сворачивания всех контуров (сокращения компенсируемых частей), то ПФ замкнутого первого контура должно быть апериодическим звеном. Попытался свернуть свою систему. Внутренний контур прекрасно свернулся, а внешний не совсем - ПФ регулятора компенсировало элементы системы, но замкнутый первый контур представлен форсирующим звеном, а не апериодическим. Объяснение этому долго пытаюсь найти. Пока в одном месте встретил, что представлять внутренний контур нужно, как апериодическое звено, а не пропорциональное, как в моем случае - тогда бы все было бы нормально. Но метод представления использоваемый мною встретил в одном справочнике, не думаю, что они ошиблись. Система у меня вроде устойчивая.

В общем как-то так.

По поводу компенсации постоянных.



Внутренний контур образован регулятором тока РТ, ТП и механической составляющей двигателя.
Для настройки РТ на модульный оптимум, необходимо, чтобы регулятор описывался переходной функцией 1/2Tμp(Tμp+1) и в ней запись величин, которые должен компенсировать регулятор – т.е. ТП, М и обратная связь по току Кт=Кдт*Кш.

Т.е. запись ПФ РТ должна быть:

((Tμp+1)*(Tэp+1)*Rэ)/(2Tμp*(Tμp+1)*Ктп*Кт)= ((Tэp+1)*Rэ)/(2Tμp*Ктп*Кт)

Эта запись ПФ совпадает с моей.
Для настройки РС на симметричный оптимум, необходимо, чтобы регулятор описывался переходной функцией ((4Tμp+1)/4Tμp)*(1/2Tμp(Tμp+1)). Компенсируемые величины – внутреннего контура регулятора тока, механической части двигателя и обратной связи по скорости Кс=Ксд*Ктг.

Т.е. запись ПФ РС должна быть:

((4Tμp+1)/4Tμp)*(1/2Tμp(Tμp+1))*(CвTмpКт/RэKc),

где Кт – представление внутренненего контура тока, но эта запись не сходиться с моей.
Если подумать, что внутренний контур тока полностью скомпенсированный и нужно компенсировать только сам РТ, т.е. 1/2Tμp(Tμp+1), то запись ПФ РС должна быть:
((4Tμp+1)/4Tμp)*(1/2Tμp(Tμp+1))*(CвTмp*2Tμp(Tμp+1)/RэKc)= ((4Tμp+1)/4Tμ))*(CвTм/RэKc)
В результате получается не апериодическое, а форсирующее звено.

Какая из этих записей правильная? Что компенсирует внешний контур?