Использование методов теории автоматического управления при разработке мехатронных систем. Федотов А.В. - 10 стр.

значения, определяемого напряжением питающей сети. При этом будет изменяться
угловая скорость (t) вращения якоря (и выходного вала) электродвигателя.
    Тахогенератор Тг является датчиком угловой скорости вращения вала электро-
двигателя. Его выходное напряжение uт на рабочем участке характеристики про-
порционально скорости вращения его вала.
    Задающий потенциометр Rз питается от источника опорного напряжения Uоп и
позволяет задавать напряжение uз, задающее скорость вращения. При перемещении
движка потенциометра напряжение задания uз изменяется. Потенциометр является
задатчиком скорости вращения.
    Тахогенератор Тг и задающий потенциометр Rз включены последовательно и с
противоположной полярностью напряжений uт и uз. В результате такого включения
обеспечивается сравнение этих напряжений, результатом которого является напря-
жение ошибки системы:
    u( t )  u з ( t )  uт ( t ) ,
которое поступает на вход усилителя У ошибки.
    Пусть в исходном состоянии якорь двигателя неподвижен и произошло включе-
ние системы. Поскольку напряжение на выходе тахогенератора в этом случае равно
нулю, то на вход усилителя У ошибки поступит полное напряжение задания uз, ко-
торое после усиления создаст максимальное значение напряжения uу управления
РИН и обеспечит максимальное (для данного случая) напряжение на якоре электро-
двигателя uд. Якорь электродвигателя начнет вращаться, быстро разгоняясь.
    По мере роста угловой скорости вращения якоря электродвигателя (t) проис-
ходит рост напряжения uт на выходе тахогенератора и соответственно уменьшается
напряжение ошибки u. В результате регулятор будет автоматически уменьшать
напряжение uд, подаваемое на электродвигатель. При этом будет замедляться рост
скорости (t) вращения вала. В этом процессе наступает момент, когда снизившееся
напряжение на электродвигателе уже не обеспечивает дальнейший разгон его якоря,
что приведет к установлению состояния равновесия и к стабилизации угловой ско-
рости вращения его якоря (t)=Const.
    Если коэффициент усиления усилителя У ошибки велик ( k у   ), то состоя-
нию равновесия соответствует условие uт=uз. Установившееся значение скорости
(при неизменном значении uз) будет автоматически поддерживаться регулятором.
    Пусть, например, в установившемся режиме вследствие некоторых причин ско-
рость вращения якоря электродвигателя снизится. Это приведет к уменьшению
напряжения тахогенератора uт и к увеличению напряжения u ошибки на входе
усилителя У ошибки, что приведет в конечном счете к возрастанию напряжения на
якоре двигателя и к восстановлению установившегося значения угловой скорости
вращения якоря электродвигателя. Таким образом, регулятор стабилизирует ско-
рость вращения якоря электродвигателя, независимо от нагрузки на валу последне-
го и действующих на электродвигатель помех.
    Если в рабочем состоянии системы регулирования скорости вращения якоря
электродвигателя перемещать движок потенциометра Rз, то будет изменяться
напряжение задания uз и, следовательно, условие наступления установившегося ре-
жима. В результате будет изменяться скорость вращения якоря электродвигателя.

                                         10