Воронин Сергей Григорьевич
Клиначев Николай Васильевич

Следящий электропривод с параболическим регулятором в режиме позиционирования

Рабочие файлы: [САР в относительных величинах]

На чертеже 1 представлена модель следящего электропривода с безынерционным параболическим регулятором положения. Последний характеризуется уменьшающимся коэффициентом усиления для сигналов большой амплитуды. Сигналы малой амплитуды не выходят за пределы линейного участка его характеристики и передаются на выход с максимальным коэффициентом усиления. Подобный регулятор является средством защиты производственного оборудования, для случая контроля процесса перемещения инерционных масс джойстиком. В первый момент, когда оператор "вслепую" захватывает джойстик рукой, может формироваться неоправданно большое задающее воздействие. Для предотвращения перерегулирования (вызванного не запасами в контуре, которые достаточны, а задающим воздействием) используется параболический регулятор. Правильно настроенный параболический регулятор несущественно затягивает оптимальный, старт-стопный переходный процесс позиционирования инерционных масс на типовой квант перемещения.

Эксперимент № 1. Запустите процесс моделирования – убедитесь в том, что в момент, когда выходная координата проходит половину от запланированного перемещения (точнее – чуть меньше), наблюдается излом на осциллограмме задающего воздействия для контура регулирования скорости – параболический регулятор выходит на линейный участок своей характеристики.

Эксперимент № 2. Замените параболический регулятор безынерционным с тем же коэффициентом усиления. Убедитесь в том, что параболический регулятор практически не затягивал переходный процесс.

Эксперимент № 3. Увеличьте задающее воздействие для контура положения в 5 раз. Конечное время симуляции – в 3 раза. Включите режим автоматического выбора пределов для осциллографа. Запустите процесс симуляции. Убедитесь в том, что переходный процесс стал колебательным.

Эксперимент № 4. Вновь включите параболический регулятор. Запустите процесс симуляции. Убедитесь в том, что перерегулирование в переходном процессе исчезло.

Эксперимент № 5. Вернитесь к пропорциональному регулятору. Но установите на выходе блок ограничения сигнала (с пределами равными произведению параметров параболического регулятора). Запустите процесс симуляции. Убедитесь в том, что перерегулирование отсутствует, но переходный процесс, в сравнении с полученным в предыдущем эксперименте, затянулся.

Чертёж 1

2.10.2013