Skrypt Lab.pdf

(876 KB) Pobierz

Układ sterowania silnikiem prądu stałego

Laboratorium

Inteligentnych

Systemów

Mariusz Nowak

Instytut Informatyki

Politechnika Poznańska

ver. 2010.04-01

Poznań, 2009-2010

Sterowania

657003249.048.png

657003249.049.png

Lab. ISS

Spis treści

1. Układ regulacji automatycznej z regulatorami klasycznymi typu P, PI i PID.................... 3

1.1. URA z regulatorem typu P.................................................................................................. 3

1.2. URA z regulatorem typu PI ................................................................................................ 4

1.3. URA z regulatorem typu PID.............................................................................................. 4

2. Model matematyczny silnika prądu stałego........................................................................ 5

2.1. Parametry elektryczne......................................................................................................... 5

2.2. Parametry mechaniczne ...................................................................................................... 6

2.3. Układ równań różniczkowych modelu silnika.................................................................... 7

2.4. Schemat blokowy silnika .................................................................................................... 8

3. Układ regulacji automatycznej z regulatorami dyskretnymi .............................................. 9

3.1. Ekstrapolator zerowego rzędu............................................................................................. 9

3.2. Transmitancja dyskretna ..................................................................................................... 9

3.3. Przekształcenie Z .............................................................................................................. 10

3.4. Transmitancje klasycznych regulatorów dyskretnych ...................................................... 10

Spis rysunków

Rysunek 1. URA z regulatorem typu P i obiektem inercyjnym.............................................. 3

Rysunek 2 URA z regulatorem typu PI i obiektem inercyjnym............................................. 4

Rysunek 3 URA z regulatorem typu PID i obiektem inercyjnym.......................................... 4

Rysunek 4. Schemat blokowy silnika prądu stałego ............................................................... 8

Rysunek 5. Schemat blokowy silnika w Matlabie Simulinku................................................. 8

Rysunek 6 Schemat blokowy URA w Matlabie Simulinku ................................................... 9

©M. Nowak

Strona 2

657003249.050.png

Lab. ISS

1. Układ regulacji automatycznej z regulatorami klasycznymi typu P,

PI i PID

Sygnał sterujący regulatora PID można wyrazić wzorem:

Transmitancja operatorowa regulatora PID przyjmuje postać:

1.1.

URA z regulatorem typu P

Kp

K

T.s+1

Obiekt

inercyjny

Skok

jednostkowy

Regulator

typu P

Scope

wyniki_P.mat

To File

Signal Constraint

Rysunek 1. URA z regulatorem typu P i obiektem inercyjnym

©M. Nowak

Strona 3

657003249.051.png

657003249.001.png

657003249.002.png

657003249.003.png

657003249.004.png

657003249.005.png

657003249.006.png

657003249.007.png

657003249.008.png

Lab. ISS

1.2.

URA z regulatorem typu PI

Kp

K

T.s+1

Obiekt

inercyjny

Skok

jednostkowy

P

1/Ti

1

s

I1

Add

Scope

I

wyniki_PI.mat

To File

Signal Constraint

Rysunek 2 URA z regulatorem typu PI i obiektem inercyjnym

1.3.

URA z regulatorem typu PID

Kp

1/Ti

1

s

I1

K

T.s+1

Obiekt

inercyjny

Skok

jednostkowy

P

I

Add

Scope

Td

du/dt

wyniki_PID.mat

D

D1

To File

Signal Constraint

Rysunek 3 URA z regulatorem typu PID i obiektem inercyjnym

©M. Nowak

Strona 4

657003249.009.png

657003249.010.png

657003249.011.png

657003249.012.png

657003249.013.png

657003249.014.png

657003249.015.png

657003249.016.png

657003249.017.png

657003249.018.png

657003249.019.png

657003249.020.png

657003249.021.png

657003249.022.png

657003249.023.png

657003249.024.png

657003249.025.png

657003249.026.png

657003249.027.png

657003249.028.png

657003249.029.png

657003249.030.png

657003249.031.png

657003249.032.png

657003249.033.png

657003249.034.png

657003249.035.png

657003249.036.png

657003249.037.png

657003249.038.png

657003249.039.png

657003249.040.png

657003249.041.png

657003249.042.png

657003249.043.png

657003249.044.png

657003249.045.png

Lab. ISS

2. Model matematyczny silnika prądu stałego

Model silnika – zależność między napięciem zasilającym U z a prędkością kątową wirnika ω s .

Rysunek 4 Schemat zastępczy obwodu wirnika silnika prądu stałego

Należy rozważyć elektryczne i mechaniczne parametry obwodu wirnika poprzez

zdefiniowanie dwóch równań modelujących działanie silnika.

2.1.

Parametry elektryczne

Wielkości elektryczne:

U z – napięcie zasilające wirnik,

i w – prąd płynący w uzwojeniach wirnika,

R w – rezystancja zastępcza uzwojeń wirnika,

L w – indukcyjność zastępcza uzwojeń wirnika,

E – sem indukcji,

ω s – prędkość kątowa wirnika.

Równanie elektryczne silnika:

©M. Nowak

Strona 5

657003249.046.png

657003249.047.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin