3382 ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ - Страница 6

Порядок выполнения работы

 

1. Исследовать двухмассовую механическую систему (МС), схема которой представлена моделью ems 21.mdl.

1.1. Ввести исходные данные модели, содержащиеся в файле EMS_2.m, выбирая мышью последовательно File, Load workspace, EMS_2, Open (или File, EMS_2.m, Tools, Run). Войти в пакет Library: Simulink и открыть файл ems 21.mdl (рис.6).

В открывшемся окне имеются две схемы модели МС: верхняя с параметрами, заданными в файле EMS_2.m, и нижняя, повторяющая верхнюю, но параметры её блоков заданы их непосредственно числовыми значениями, варьируемыми при необходимости в процессе выполнения работы.

1.2. Установить время счёта модели 2с и амплитуду источника синусоидального сигнала равной нулю. Снять переходные характеристики  W1(t) и  W2(t) при подаче на вход M(t)=1(t) и Mс(t)=1(t), используя индикатор Scop верхней схемы. Определить частоты колебаний W1(t) и W2(t) и сравнить с теоретическими значениями.

Повторить счёт для случая M(t)=1(t), Mс(t)=0.Объяснить поведение переходных характеристик в сравнении с предыдущим вариантом.

1.3. Задать числовые значения параметров нижней модели: J1=0.01; J2=0.0025; C12=150; b12=b1=b2=0.

Снять переходные характеристики W1(t) и W2(t) при M(t)=1(t), Mс=0.Просмотреть более подробно поведение графиков в окне размером ориентировочно (0.1х5).Дать объяснения поведению графиков. Изменилась ли амплитуда и частота колебаний? Снять те же характеристики, положив Mс(t)=1(t).Определить соотношение амплитуд колебаний W1(t) и W2(t).

1.4. Задать коэффициент жесткости С12=1500 и посмотреть, как изменились амплитуды и частоты колебаний W1(t) и W2(t).

1.5. Задать J1=0,0025, J2=0,01 и повторить п.4. Как изменилось соотношение амплитуд колебаний W1(t) и W2(t) в сравнении с п.4 ?

1.6. Для  исходных данных модели рассчитать резонансные частоты w0,     w 01, w02.

Используя источник синусоидального сигнала, снять амплитудно-частотные характеристики МС Y11(w) и Y21(w) в области частот, включающей резонансные частоты МС. При этом амплитуды источников ступенчатых сигналов положить равными нулю.

 

2. Исследовать модель привода с двухмассовой МС.

Модель привода представлена в файле ems22.mdl.Исходные параметры модели также заданы в файле EMS_2.mat.

2.1. Открыть файл ems22.mdl (рис.7). В открывшемся окне представлены две модели привода. Верхняя модель соответствует приводу с абсолютно жесткой механической системой, а нижняя модель учитывает наличие упругого вала между первой и второй массами МС. Исполнить файл исходных данных, выбирая мышью последовательно в каждом окне Matlab: File, EMS_2.mat, Tools, Run. Исходные данные будут загружены в рабочую область Matlab. Выписать на листок исходные данные из файла EMS_2.mat. Проверить соответствие модели привода его структурной схеме, представленной на рис.5, а также соответствие передаточных функций регуляторов тока и скорости их настройке на технический оптимум в предположении, что МС – абсолютно жесткая.

2.2. Задать время счета модели 3с, uз(t)=1(t), Мс(t)=0. Снять переходные характеристики W(t)=W1(t)=W2(t) верхней модели и W1(t),W2(t) нижней модели. Объяснить характер различий переходных процессов моделей.

2.3. Повторить п.2.2. для  uз(t)=0, Мс(t)=1(t).

2.4. Повторить п.2.2, положив для нижней модели С12=106.

2.5. Для нижней модели, задавая последовательно значения коэффициента соотношения масс g=1; 2; 4; 8; 16 при J1+J2=0,0125=const, проследить изменение характера переходных процессов W1(t) и W2(t) привода. Сделать вывод о влиянии g на колебательность переходных процессов привода.

2.6. Снять переходные характеристики W1(t) и W2(t), задав b1=b2=b12=0; J1=0,0124; J2=0,0001; C12=15.

2.7. Ввести корректирующую обратную связь по упругому моменту. Оценить на модели влияние корректирующей обратной связи по М12   на колебательность переходных процессов  W1(t) и W2(t), задавая значение коэффициента обратной связи по упругому моменту k=1; 5; 10; 15; 20. Отдельно просмотреть случай, когда обратная связь отрицательная, и случай положительной обратной связи. Попытайтесь объяснить полученные результаты.

Исходные данные модели

KDT=0.06; KDС=0.05; R=0.1; L=0.0003; C=0.35; J1=0.01; J2=0.0025; b1=0.01; b2=0.01; b12=0.008; C12=150; KY=7; T=0.003; T1=(J1+J2)/(b1+b2); KC=KDT*(J1+J2)/(4*T*C*KDC).

Отчет о проделанной работе должен содержать схемы исследуемых моделей, полученные графики и выводы по ним.