ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Система регулирования натяжения с обратной связью из "Динамика процессов химической технологии" Пассивное регулирование натяжения является в основном проблемой механики. [c.173] Применения структурных схем при описании сложных систем регулирования. [c.174] Вначале изменение угловой скорости привода действует на систему в качестве возмущения. Разность между угловой скоростью роликов 2 , вращаемых приводом, построенным по схеме Леонарда, и угловой скоростью привода 2пр. равна А2. [c.174] Наличие общего участка в цепи противоэлектродвижущей силы (2j— зм.—Т р—2Г—2i) и в цепи натяжения—угловой скорости (2j—Е2—3—Г г—2j) говорит о том, что система регулирования натяжения построена с учетом динамики ткани. [c.175] Регулирование тока. Одним из методов регулирования натяжения является метод регулирования тока. Нетрудно определить динамическую характеристику этого типа регулятора, если допустить, что ток статора / . в системе, показанной на рис. 67, может с высокой точностью поддерживаться постоянным. Изменение натяжения о при изменении угловой скорости привода 2 р является критерием качества характеристики, которую можно ожидать от этого косвенного метода регулирования натяжения. [c.175] Если ток статора в приводе поддерживается с большой точностью постоянным, то при анализе системы регулирования можно не учитывать противоэлектродвижущую силу. Таким образом, структурная схема системы, изображенной на рис. 66, переходит из формы, показанной на рис. 67, в форму, представленную на рис. 68, а (стр. 176), где величина тока является управляющим сигналом. Упрощение полной схемы (рис. 68, а) дано на рис. 68,6. [c.175] Из уравнения (III, 57) следует, что косвенная система регулирования натяжения токового типа может быть использована в машинах, обрабатываюш,их пластики, текстиль или бумажные ткани, даже если в передаче генератор— привод — двигатель отсутствует затухание. Однако в случае тканей, подобных стальному листу, для которых потери малы или совсем отсутствуют (т =0), необходимо обращать особое внимание на устойчивость регулятора натяжения. [c.177] Так как знаменатель уравнения (III, 63) —полином третьей степени, то в системе возможны автоколебания. Согласно критерию устойчивости Раута, для системы автоматического регулирования третьего порядка, описываемой уравнением as - -bs - - s- -d=0, необходимо и достаточно выполнение условия b ad. Это позволяет сформулировать условия устойчивости для нескольких важных случаев. [c.178] Случай 1. Если х т О и [фО, устойчивость регулятора натяжения определяется из условия b ad. [c.178] Регулятор натяжения с замкнутой цепью. Для построения системы регулирования натяжения с замкнутой цепью требуется измерять натяжение о (рис. 70, стр. 180), например,, при помощи прибора типа танцующего ролика и сравнивать измеренное значение натяжения о з с заданным значением О3Д. Разность этих значений, или величина рассогласования е , умножается на передаточную функцию регулятора КрО . Напряжение возбуждения Ер создает ток возбуждения /возб. который в свою очередь генерирует напряжение генератора ген.- Этот процесс характеризуется постоянной времени Xg gg. [c.179] На структурной схеме (см. рис. 70) ткань, фрикционные ролики, статор двигателя, электрическая цепь между генератором и двигателем, генератор, регулировочная катушка обмотки возбуждения и усилитель комбинируются в единую динамическую систему, передаточная функция которой внутренне связана со статическими и динамическими свойствами регулятора натяжения. [c.179] При помощи структурной схемы, изображенной на рис. 68, могут быть выяснены некоторые важные особенности конструкции регулятора натяжения. Существуют три цепи, по которым подается сигнал (см. рис. 70) первая цепь проходит через ткань, вторая цепь с отрицательной обратной связью—через систему мотор—генератор, обеспечивающую взаимодействие механических и электрических звеньев, и, наконец, замкнутая цепь—через измерительный элемент. [c.179] То обстоятельство, что взаимозависимость натяжения а и напряжения генератора Е ц описывается кубическим, уравнением, означает, что коэффициент усиления цепи регулятора не может быть высоким. Это ограничение связано с тем, что кривая затухания для л)/Е А]Ъ) будет иметь на своем конечном участке наклон —60 дб/дек] фазовый угол для указанного отношения будет возрастать от О до —270°. [c.179] даже при использовании моторов-генераторов с хорошими динамическими свойствами, коэффициент усиления ограничен свойствами самой ткани. Излишне говорить, что измеритель натяжения, обладающий плохими динамическими свойствами, т. е. танцующий ролик с небольшой собственной частотой колебаний, может лимитировать коэффициент усиления регулятора, какие бы ни были модуль упругости ткани и ширина полосы частот приводного механизма. [c.181] Для случая непрочной ткани (тонкой пластмассовой или металлической фольги) при практическом измерении натяжения может потребоваться, чтобы обратная связь системы регулирования натяжения накладывалась на обратную связь системы регулирования угловой скорости. Система с двойной обратной связью иллюстрируется структурной схемой, показанной на рис. 71 (стр. 182). [c.181] Введение дополнительной цепи регулирования угловой скорости соответствует введению второй цепи обратной связи, которая охватывает мотор-генератор и также является, функцией сигнала отрицательной обратной связи противоэлектродвижущей силы в канале приводного механизма. Как указывалось выше (см. стр. 156), в некоторых условиях даже при наличии регулятора возможно уменьшение угловой скорости. Однако присутствие цепи регулирования угловой скорости позволяет сделать ширину полосы частот регулятора угловой скорости больше ширины полосы частот механизма протягивания ткани. Другими словами, свойства системы регулирования угловой скорости определяют характеристику регулятора натяжения. [c.181] Восстанавливающее действие осуществляется при помощи системы обратной связи, связывающей натяжение с заданной величиной угловой скорости и содержащей интегрирующее звено. С другой стороны, можно одновременно регулировать скорость перемещения ткани и ее натяжение. [c.181] Заключение. Регулирование натяжения является сложной задачей. То, что ткань не разрывается при пуске, остановке и нарушении режима обработки, просто указывает на ее прочность, а не на динамическую точность регулятора. Запаздывание транспортирующих устройств существенно сказывается на устойчивости системы, а также определяет статическую точность регулирования натяжения. [c.181] Вернуться к основной статье