Регулирование координат системы с двухдвигательным электромеханическим торсионом

Аннотация

Рассмотрена электромеханическая система, в которой управление взаимосвязанными электроприводами осуществляется по принципу электромеханического распора. Указанный принцип применен в редукторной кинематической передаче для устранения влияния люфта на динамику и точность регулирования координат. Предложена схема следящей электромеханической системы с независимым регулированием положения и моментов распора, а также с учетом упругих свойств кинематической передачи. По сравнению с аналогичными системами она обладает улучшенными динамическими свойствами и повышенной точностью регулирования координат. Указанный эффект достигается путем совместного использования последовательных и параллельных корректирующих звеньев. Также представлена методика синтеза этой системы. Параллельные корректирующие звенья использованы для формирования динамических свойств электромеханической системы в соответствии с принципами модального управления. Последовательные регуляторы своим форсирующим действием компенсируют инерционности подчиненных им контуров. Наличие интегрирующих составляющих в контурах регулирования положения и движущих моментов позволяет обеспечить астатизм первого порядка при реакциях на управляющие и возмущающие воздействия. По сравнению с аналогичной системой регулирования в предложенной следящей системе достигнуто повышение добротности по скорости, снижение транспортного запаздывания и сокращение длительности протекания переходных процессов при желаемом их апериодическом характере, при этом не требуются дополнительные измерительные устройства и цепи. Синтез системы осуществляется, исходя из компромисса быстродействия, демпфирования колебаний и точности регулирования координат. Исследование электромеханической системы, выполненное методом имитационного моделирования в системе компьютерной математики Matlab/Simulink, показало ее работоспособность при отработке задающих и возмущающих воздействий, а также соответствие динамических свойств и точности регулирования координат расчетным значениям. Приведенная система регулирования координат взаимосвязанных электроприводов может быть использована в различных системах управления движением, к которым предъявляются высокие требования по точности и динамике.