LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN, chương 6

Hệ thống truyền động điện điều khiển vị trí thuộc loại hệ thống được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như trong cơ cấu truyền động cho tay máy, người máy, cơ cấu ăn dao, máy gọt kim loại, quay anten, kính viễn vọng v.v...Tùy thuộc vào cơ cấu mà công suất truyền động nằm trong dài rộng từ vài chục W đến vài trăm kW. Trong hệ điều khiển vị trí đại lượng điều khiển (lượng đặt) có ý nghĩa quan trọng quan trọng quyết định cấu trúc điều khiển hệ. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN, chương 6 Chương 6: Nguyeân taéc xaây döïng heä ñieàu chænh vò trí Heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän ñieàu khieån vò trí thuoäc loaïi heäthoáng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong coâng nghieäp nhö trong cô caáutruyeàn ñoäng cho tay maùy, ngöôøi maùy, cô caáu aên dao, maùy goïtkim loaïi, quay anten, kính vieãn voïng v.v...Tuøy thuoäc vaøo cô caáumaø coâng suaát truyeàn ñoäng naèm trong daøi roäng töø vaøi chuïc W ñeánvaøi traêm kW. Trong heä ñieàu khieån vò trí ñaïi löôïng ñieàu khieån (löôïng ñaët) coù yù nghóa quan troïng quan troïng quyeát ñònh caáu truùc ñieàukhieån heä. Thoâng thöôøng löôïng ñieàu khieån  laø moät haøm cuûathôøi gian, coù theå laø moät haøm nhaûy caáp, haøm tuyeán tính hoaëctuyeán tính töøng ñoaïn theo thôøi gian, haøm parapol vaø haøm ñieàuhoøa. Tuøy thuoäc vaøo löôïng ñieàu khieån maø ta coù heä truyeàn ñoängñieàu khieån vò trí cho cô caáu chuyeån dòch vaø heä truyeàn ñoäng ñieàukhieån vò trí theo cheá ñoä baùm (heä tuøy ñoäng). Trong heä truyeàn ñoäng ñieàu khieån vò trí chuyeån dòch trongcaùc chæ tieâu chaát löôïng chung ngöôøi ta quan taâm ñeàn ñoä taùc ñoängnhanh cuûa heä. Ñieàu naøy coù lieân Hình 2.25 Löôïng ñieàu khieån  w(t) a) Haøm nhaûy caáp; b) Haøm tuyeán tính; c) Haøm parapol.quan veà giaûn ñoà toái öu veà toác ñoä (t), gia toác (t) vaø vò trí (t).Ñeå xaây döïng heä ñieàu khieån ngöôøi ta döïa treân quy luaät toái öu taùcñoäng nhanh truyeàn ñoäng ñieän baèng vieäc nghieân cöùu quyõ ñaïo phachuyeån ñoäng. Hình 2.26 a) Löôïng ñieàu khieån w(t); b) (t), (t), vaø (t); c) Quyõ ñaïo pha chuyeån ñoäng Neáu löôïng ñieàu khieån laø haøm nhaûy caáp ta coù giaûn ñoà (t),(t), (t) vaø quyõ ñaïo pha toái öu treân hình 2.19 Ñoái vôùi giaûn ñoà (t), (t), vaø (t) ta coù: T 0t thì (t) = maxt 2 (t) = 1 maxt2 (1) 2 T 0t thì (t) = max(T-t) 2 2 T2 (t) = max(Tt- t  ) (2) 2 4 Ta tính ñöôïc k T =2.  max max = max. T =  k . m 2 Ttrong ñoù thôøi ñieåm haõm t = vôùi  = max, k laø ñoä daøi dòch 2chuyeån.Hình 2.27 Giaûn ñoà w(t), M(t), (t), Δ(t) vaø quyõ ñaïo pha chuyeån ñoäng. Ñoái vôùi quyõ ñaïo pha chuyeån ñoäng: ñöôøng neùt ñaäm laø quyõñaïo chuyeån (ñöôøng haõm), ñöôøng 1 vaø 3 öùng vôùi ñoä daøi dòchchuyeån nhoû vôùi sai leäch vò trí Δ1(0) vaø Δ3(0), ñöôøng 2 öùng vôùiñoä daøi dòch chuyeån lôùn can thôøi gian chaïy oån ñònh vôùi  = max. Treân hình 2.27 vaø hình 2.28 öùng vôùi löôïng ñieàu khieån (t)laø tuyeán tính vaø haøm parapol. Treân hình 2.29 laø caáu truùc ñieàukhieån bieán traïng thaùi cuûa heä truyeàn ñoäng ñieàu khieån vò trí, trongñoù caùc toïa ñoä traïng thaùi X1 = , X2 = , X3 = .Hình 2.28 Giaûn ñoà w(t), w(t), w(t) vaø quyõ ñaïo pha chuyeån ñoäng Hình 2.29 Caáu truùc ñieàu khieån bieán traïng thaùi2.5 Heä ñieàu chænh vò trí tuyeán tính Heä ñieàu chænh vò trí tuyeán tính maø ta nghieân cöùu ôû ñaây coùboä ñieàu chænh vò trí R laø tuyeán tính: giaû söû caùc maïch voøng trongñaõ ñöôïc toång hôïp theo phöông phaùp module toái öu daïng chuaån,haøm truyeàn kín cuûa maïch voøng toác ñoä laø: k Fk ( p )  1  2  p  2  p 2 2 Haøm truyeàn cuûa sensor vò trí laø khaâu tích phaân 1 FS ( p )  p Hình 2.30 Caáu truùc heä ñieàu chænh vò trí tuyeán tính Ta coù caáu truùc cuûa heä nhö hình 2.30 Tieán trình toång hôïp tham soá ñieàu chænh vò trí R cuõng töôngtöï nhö caùc maïch voøng khaùc. Taát nhieân ôû ñaây vôùi caáu truùc treânhình 2.30 thì haøm truyeàn boä ñieàu chænh vò trí seõ khoâng coù thaønhphaàn tích phaân töùc laø chæ coù P hoaëc PD. Boä ñie ...