Вестник МГТУ. 2020, Т. 23. №4.

Цветков А. Н. и др. Разработка стенда для исследования электроприводов станков-качалок Конструктивная схема регулятора момента на валу электродвигателя показана на рис. 7. Цифровой регулятор, встроенный в компьютер ( 1 ), формирует управляющий сигнал в цифровом виде, подаваемый на цифро-аналоговый преобразователь ( 2 ) и преобразуемый в сигнал управления преобразователем частоты (3) в виде унифицированного токового сигнала 4-20 мА. Преобразователь частоты формирует момент нагрузки на валу электродвигателя (5), жестко соединенного с датчиком момента ( 6 ) и испытуемым двигателем (4). Измеренный момент на валу двигателя передается на компьютер и вход цифрового регулятора. Рис. 7. Конструктивная схема реализации цифрового ПИД-регулятора на испытательном стенде Fig. 7. Structural diagram o f the implementation o f a digital PID controller in a test bench При введении регулятора в работу наблюдается значительное повышение точности управления и скорости реакции системы, показанные на рис. 8 . Так, перерегулирование уменьшилось до 10 %, а время регулирования стало равным 0,1 с, при этом осуществлена компенсация приборной погрешности. М, Н м 801 --------- 11 36 61 86 111 136 161 186 Рис. 8 . Графики работы системы при использовании цифрового ПИД-регулятора Fig. 8 . System operation graphs when using a digital PID controller Реакция цифрового регулятора момента на единичный скачок представляет собой сумму дельта­ функции Дирака, полученной при дифференцировании единичного скачка в момент времени t , постоянной составляющей и прямой линии, соответствующей операции интегрирования. Отличие переходной характеристики цифрового регулятора момента от переходной характеристики традиционного ПИД- регулятора вызвано наличием двух вещественных полюсов, обусловливающих экспоненциальный характер кривой переходного процесса (Saihi et al., 2016). 370