CHƯƠNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU Sơ đồ khối động chiều Các tham số động cơ: Ra = 550 m Ω La = 4,2 mH Km= 38 Ke = 236 J = 0,0122 kgm2 Ttb = 1,5 ms φm = 0,04 Phương trình toán : U a = Ra i a + La dw dt mdc = mc + J Trong : e a = k e ωϕ m m dc = k m i a φ m Ta = Đặt : di a + ea dt La Ra Hình 1.1 Sơ đồ khối động chiều Sau tổng hợp ta có hàm truyền động chiều sau G(s)= 0, 018.1,52 0, 0027 0, 0122s.(0, 00764s + 1) = 0, 018.1,52.9, 44 0, 000093s + 0, 0122s + 0, 0258 1+ 0, 0122s.(0, 00764s + 1) Đặc tính dòng điện tôc độ động sau: Hình 1.2 Đặc tính tốc độ động Hình 1.3 Đặc tính dòng điện động Mạch vòng điều khiển tốc độ dòng điện động cơ: Hình 1.4 Mạch vòng điều khiển tốc độ dòng điện động chiều Thiết kế khâu điều chỉnh dòng phần ứng theo phương pháp bù cho tín hiệu bám tín hiệu đặt sau chu kì trích mẫu với x1=0,5 Hàm truyền đối tượng : Với Tt = 0,001s 1 Tt s + Ra Ta s + Gi ( s ) = Thay số ta được: 0.0000042s + 0, 00473s + 0,55 Gi ( s) = Chuyển hàm truyền liên tục sang gián đoạn với chu kì T = 0,0003 s: 0.009594 z + 0.008572 z − 1.703z + 0.7133 Gs ( z ) = Chia tử mẫu cho z ta được: 0.009594 z -1 - 0.008572z -2 - 1.703z -1 + 0.7133z -2 Gs ( z ) = Gw ( z ) = X ( z) = W( z ) ( x1.z −1 + (1 − x1 ).z −2 ) 1 − z −1 1 − z −1 = x1.z-1 + (1-x1).z-2 = 0,5.z-1 + 0,5.z-2 ⇒ GR = G ( z) w Gs ( z ) − Gw ( z ) = - 1,703z -1 + 0,7133z -2 0,5z −1 + 0,5z −2 0,009594 z -1 - 0,008572z -2 − 0,5z −1 − 0,5z −2 0,5z −1 − 0,35z −2 − 0, 49z −3 + 0,36z −4 = 0, 009594z −1 − 0, 0135z −2 − 0, 0005z −3 + 0, 0043z −4 3, Thiết kế khâu điều chỉnh tốc độ quay theo phương pháp tiêu chuẩn tích phân với Tw= 0,015s 0, 0027 0, 000093s + 0, 0122s + 0, 0258 Ta có G(s) = Hàm truyền biến đổi công suất là: Gbd ( s) = 0, 0092 + 3,333−5 s ⇒ Gs ( z ) = 0, 000025 0, 00000023s + 0, 000122s + 0, 012263s + 0, 0258 Chuyển hàm truyền liên tục sang gián đoạn với chu kì T = 0,015 s: 1.33e − 005 z + 1.279e − 005 z + 3.107e − 007 Gs ( z ) = z − 1.11z + 0.1375 z − 0.0003504 Chia tử mẫu cho z3 ta được: 1.33e − 005 z −1 + 1.279e − 005 z −2 + 3.107e − 007 z −3 Gs ( z) = − 1.11z −1 + 0.1375 z −2 − 0.0003504 z −3 Chọn sẵn p1= -1 Giả sử biên độ umax = 45 ta có r0 = 45 Với b1 = 0.00896 điều kiện: r1 ≤ −r0 (1 − r0 b1 ) thay số ta được: r1 ≤ −26,86 N I Q = ∑ ek2 Giả sử ta chọn: Gs ( z ) = Với : k =0 1.33e − 005 z −1 + 1.279e − 005 z −2 + 3.107e − 007 z −3 − 1.11z −1 + 0.1375 z −2 − 0.0003504 z −3 G (r ) = ; r0 + r1 z −1 - z -1 Ta tính sai lệch : E ( z) = W ( z) = r0 + r1 z 1.33e − 005 z + 1.279e − 005 z −2 + 3.107e − 007 z −3 + 1-z -1 − 1.11z −1 + 0.1375 z −2 − 0.0003504 z −3 −1 −1 Viết sai lệch điều chỉnh dạng sai phân : e k = wk + ( a1 − 1) wk −1 + (a2 − a1 ) wk − − (a2 + a3 ) wk −3 + a3 wk − − (a1 − + r0b1 )ek −1 − (a -a1 + r0 b + r1b1 )e k-2 − (r1b2 + a3 + a2 + r0b3 )ek −3 − (a3 + r1b3 )ek − Cho trước wk = 1k thay ek vào IQ tính thử với N = e0 = e1 = (1 − b1.r0 ) = 0,597 e2 = −e1.(a1 − + r0b1 ) − (a1 + r0b2 + r1b1) = 1, 74 + 0, 00896r1 Ta tìm: I Q = ∑ ek2 = e02 + e12 + e22 = + 0, 597 + (1, 74 + 0, 00896 r1 ) = 8, 03.10 −5 r12 + 0, 03r1 + 4,38 k =0 Phương trình bậc r1có điểm cực tiểu điểm Bộ điều khiển có dạng: 45 − 187 z −1 GR = − z −1 r1 ≈ −187 chọn r1 = −187