Модель ДПТ, Расчет параметров ДПТ Опции

[EfesX]

Приветствую. Мало смыслю в электроприводах и теории управления, но стоит задача спроектировать систему управления, где объектом управления является двигатель IM9081 ( http://ooomel.ru/nomenklatura/new/55/agat.pdf )
с подключенной через редуктор нагрузкой. Управлять необходимо как скоростью так и положением нагрузки. Решил начать с построения модели ДПТ по схеме на картинке из этой книги (стр 38): http://robsim.dynsoft.ru/design2.pdf. И сразу же возникли вопросы:
1. Как определить тип возбуждения двигателя? В паспорте об этом ничего не говорится.
2. Или же эта схема подходит для любого ДПТ.
3. Как изменится схема из-за введения редукторов.
В принципе, если свернуть схему не учитывая внешний момент инерции и нагрузки, то передаточная функция по скорости вырождается в апериодическое звено первого порядка. У меня получилось: W = 43.63 / (0.005p + 1). Теперь если построить переходную характеристику, установившееся значение равно 43.63. Но разве оно не должно быть равно частоте вращения ротора на холостых оборотах, т.е. 837 рад/сек, двигатель ведь не нагружен?



Сообщение отредактировал EfesX - Dec 5 2017, 15:48

[AlexandrY]

В принципе, если свернуть схему не учитывая внешний момент инерции и нагрузки, то передаточная функция по скорости вырождается в апериодическое звено первого порядка. У меня получилось: W = 43.63 / (0.005p + 1). Теперь если построить переходную характеристику, установившееся значение равно 43.63. Но разве оно не должно быть равно частоте вращения ротора на холостых оборотах, т.е. 837 рад/сек, двигатель ведь не нагружен?

Это немного бессмысленное занятие, поскольку динамика нагрузки здесь будет определяющей вещью.
А динамикой двигателя можно пренебречь , и его модель того и гляди превратится в пропорциональное звено.
Лучший метод - идентифицировать модель на стенде.

[EfesX]

Это немного бессмысленное занятие, поскольку динамика нагрузки здесь будет определяющей вещью.
А динамикой двигателя можно пренебречь , и его модель того и гляди превратится в пропорциональное звено.
Лучший метод - идентифицировать модель на стенде.

Ну хорошо. В системе присутствует тахогенератор для измерения скорости нагрузки двигателя. Таким образом если подавать на двигатель ступенчатое воздействие и рассматривать модель все же как апериодическое звено первого порядка, можно измерить время за которое скорость доходит до установившегося значения. Делим на 5 (или нет?), получаем постоянную времени. Но как получить числитель передаточной функции (интуиция подсказывает, что он должен быть равен скорости холостого хода ДПТ)? И какой величины необходимо подавать воздействие? Или вообще все не так?

Да к тому же это на начальном этапе нагрузку можно принять за константу, но в условиях эксплуатации нагрузка возможно будет изменяться, поэтому хотелось бы в дальнейшем исследовать поведение системы при различных нагрузках. Поэтому я сомневаюсь в целесообразности идентификации модели на стенде.

Сообщение отредактировал EfesX - Dec 5 2017, 17:49

[Tanya]

Ну хорошо. В системе присутствует тахогенератор для измерения скорости нагрузки двигателя. .
...
Поэтому я сомневаюсь в целесообразности идентификации модели на стенде.

Сразу видно, что до стенда нужно читать книжки. Или нанять кого-нибудь.
Может, Вам поможет...
В первом приближении двигатель можно представить в виде конденсатора, заряжаемого через резистор.
к конденсатору с резистором нужно параллельно включить управляемый резистор или генератор тока, которые имитируют нагрузку и трение.

[EfesX]

Сразу видно, что до стенда нужно читать книжки. Или нанять кого-нибудь.
Может, Вам поможет...

Цитата из википедии:
"Тахогенера́тор (от др.-греч. τάχος — быстрейший, скорость и генератор) — измерительный генератор постоянного или переменного тока, предназначенный для преобразования мгновенного значения частоты (угловой скорости) вращения вала в пропорциональный электрический сигнал.

Величина (ЭДС), а в некоторых типах ТГ и частота, сигнала прямо пропорциональны частоте вращения."

В моей системе ротор ДПТ через редукторы соединен с ротором тахогенератора и вращающейся вокруг одной оси нагрузкой. Следовательно, зная передаточные числа редукторов и крутизну тахогенератора, можем измерить скорость вращения нагрузки, и скорость вращения ротора ДПТ. Что Вам не понравилось в моей формулировке?

В первом приближении двигатель можно представить в виде конденсатора, заряжаемого через резистор.
к конденсатору с резистором нужно параллельно включить управляемый резистор или генератор тока, которые имитируют нагрузку и трение.

Верно. В этом случае я смогу оценить влияние изменяющейся нагрузки. Но ведь система начнет разрастаться, появятся регуляторы (по скорости, по положению), еще бог знает что... Все это мне тоже переводить в схемотехническое приближение? Не хотелось бы.

Сообщение отредактировал EfesX - Dec 5 2017, 17:47

[Tanya]

Цитата из википедии:
...
Верно. В этом случае я смогу оценить влияние изменяющейся нагрузки. Но ведь система начнет разрастаться, появятся регуляторы (по скорости, по положению), еще бог знает что... Все это мне тоже переводить в схемотехническое приближение? Не хотелось бы.

Нагрузкой двигателя обычно называют механический момент, а не устройство, которое этот момент создает.
Из этой простой модели видно, что сначала нужно сделать управляемый регулятор (генератор) тока.
Что там должно разрастаться?

[AlexandrY]

Что там должно разрастаться?

Таню послушать, то проблем управления вообще нет.
Главное сделать регулятор тока, и какая бы нагрузка ни была мы всегда сделаем нулевую ошибку регулирования.

Нагрузкой двигателя обычно называют механический момент, а не устройство, которое этот момент создает.

Эт постулат из учебников. А в жизни нагрузка - механизм, и его обязательно надо учитывать в модели

[Tanya]

Таню послушать, то проблем управления вообще нет.
Главное сделать регулятор тока, и какая бы нагрузка ни была мы всегда сделаем нулевую ошибку регулирования.
Эт постулат из учебников. А в жизни нагрузка - механизм, и его обязательно надо учитывать в модели

Использование регулятора тока решает проблему управления двигателем - его моментом, но только эту. Проблема управления тем, что приделано к двигателю остается. Просто задачи разделяются.

[AlexandrY]

Использование регулятора тока решает проблему управления двигателем - его моментом, но только эту. Проблема управления тем, что приделано к двигателю остается. Просто задачи разделяются.

А теперь вопрос. Почему вы решили разделить задачи?
Где обоснование что задачу именно так надо разделять?

Это к тому что в детских учебниках, где приняты такие дикие упрощения отдельно регулятор момента уже не нужен.
Ставят PI регулятор скрости и на бумаге все отлично получается с ним одним.

[EfesX]

Это к тому что в детских учебниках, где приняты такие дикие упрощения отдельно регулятор момента уже не нужен.
Ставят PI регулятор скрости и на бумаге все отлично получается с ним одним.

А могли бы Вы посоветовать хорошие "недетсткие учебники" по системам управления? желательно ориентированные на практику. А то я встречал много способов синтеза регуляторов, но нигде не видел даже статейки о реализации их на практике (если не считать ручной подбор коэффициентов ПИД-регулятора).