LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Цифрові системи регулювання електроприводу з комбінованим керуванням

передавальну функцію від завдання швидкості g до середнього значення ривка

, (17)
а потім вибрати задавальний пристрій згідно з умовою, щоб передавальна функція

(18)
мала вигляд (5) при повністю керованих коефіцієнтах чисельника. Це дозволяє здійснити оптимізацію безпосередньо за дискретною передавальною функцією згідно з рівняннями (6).

При знайдених значеннях коефіцієнтів передавальна функція (18), при будь-якій структурі системи регулювання швидкості, буде мати вигляд

. (19)
Зважаючи на те, що , при відпрацюванні завдання середнє значення ривка буде відрізнятися від заданого. Це слід враховувати при формуванні .

З (19) видно, що реалізація комбінованого керування у системах регулювання швидкості з обмеженням ривка незалежно від структури (одно- або дворазовоінтегрувальний контур регулювання швидкості, із зворотнім зв'язком за миттєвим або середнім значенням швидкості, із врахуванням або компенсацією запізнення у КРШ) забезпечує ривок при відпрацюванні задавального впливу на рівні заданого та дозволяє здійснити переведення приводу з одного стану у другий з максимальною при заданих обмеженнях швидкодією.

У четвертому розділі розглянуто комбіноване керування цифровими системами підпорядкованого регулювання положення. Воно досягається за допомогою задавальних пристроїв, які формують на вході контуру регулювання положення (КРП) із пропорційним (лінійним) регулятором положення (РП) сигнал, що відтворює заданий (бажаний) закон зміни регулівної координати (положення), та коректувальних зв'язків. Розглядаються системи в яких підпорядкованим контуром є як одноразовоінтегрувальні, так і дворазовоінтегрувальні контури регулювання швидкості при різних способах організації зворотного зв'язку за швидкістю та при використанні різних алгоритмів інтегрування у задавальних пристроях та у РШ2. На рис.3 наведена лінійна частина задавального пристрою, який дозволяє реалізувати комбіноване керування з порядком m=3 у системах регулювання положення з одноразовоінтегрувальним контуром регулювання швидкості та давачем середньої швидкості. Для аналогічних систем із зворотнім зв'язком за миттєвим значенням швидкості можна реалізувати комбіноване керування лише з m=2. В разі побудови систем регулювання положення із дворазовоінтегрувальним контуром регулювання швидкості порядок комбінованого керування відповідно зростає на одиницю (m=3,4), тому що додається коректувальний зв'язок, який можливо завести за інтегральний регулятор РШ2.

В результаті досліджень з'ясовано, що найкращі динамічні показники досягаються в разі реалізації комбінованого керування з m=3 для систем регулювання положення з одноразовоінтегрувальним контуром регулювання швидкості та m=4 - якщо в СРП використовується дворазовоінтегрувальний контур регулювання швидкості. В обох випадках зворотній зв'язок формується за середнім значенням швидкості. Динамічні якості таких комбінованих систем значно кращі, ніж у відповідних систем регулювання швидкості (час першого узгодження за струмом дорівнює 2-3 тактам , що в 2-7 разів менше, ніж у одноразовоінтегрувальних СРШ, та в 3-9 разів менше, ніж дворазовоінтегрувальних СРШ, що працюють за відхиленням).

Якщо реалізується комбіноване керування з m=2 та m=3 відповідно для систем регулювання положення з одно- та дворазовоінтегрувальними контурами регулювання швидкості, то динамічні властивості таких комбінованих СРП, при будь-якому зворотному зв'язку за швидкістю, не гірші, ніж динамічні показники відповідних систем регулювання швидкості, що працюють за відхиленням.

Реалізація імпульсної корекції запізнення у контурах регулювання швидкості (якщо k=1) в 1,5-2 рази дозволяє зменшити час першого узгодження за струмом у комбінованих системах регулювання положення з одноразовоінтегрувальними (m=2) та дворазовоінтегрувальними (m=3) контурами регулювання швидкості. Слід відзначити, що у комбінованих СРП із дворазовоінтегрувальним контуром регулювання швидкості краще імпульсну корекцію проводити за структурою, коли запізнення компенсовано у внутрішньому та враховується при синтезі зовнішнього КРШ, тому що її практична реалізація потребує меншої кількості розрахункових операцій та дозволяє досягти динамічних показників, як і в разі повної компенсації запізнення у контурі швидкості та її обліку у контурі регулювання положення.

У п'ятому розділі наведено результати експериментальних досліджень, які отримані на лабораторному стенді тиристорного електроприводу постійного струму з мікропроцесорним керуванням, де об'єктом регулювання є високомо-ментний двигун постійного струму ДПУ-127, Рн=450 Вт, Uн=57 В, Iн=11 А, який живиться від трифазного мостового реверсивного тиристорного перетворювача напруги з окремим керуванням групами тиристорів. Параметри електроприводу: , . Результати експериментальних досліджень характеризуються хорошою сходимістю з результатами моделювання. Так, наприклад, у табл. 2 наведено результати експериментальних досліджень дворазовоінтегрувальних систем регулювання швидкості із зворотним зв'язком за середнім значенням швидкості при k=1, в порівнянні з результатами їх моделювання.

Порівняння відповідних результатів експериментальних досліджень та моделювання дає добрий збіг як характеру процесів, так і показників, які характеризують якість регулювання. В обох випадках час першого узгодження струму з його встановленим значенням однаковий та дорівнює: - для СРШ, що працює за відхиленням; - для комбінованих СРШ із m=2; - для комбінованих СРШ з m=3.


Таблиця 2 - Порівняння результатів моделювання та експериментальних досліджень дворазовоінтегрувальних систем регулювання швидкості

У табл. 3 наведено результати експериментальних досліджень одноразово-інтегрувальних систем регулювання швидкості із давачем середньої швидкості при їх роботі за відхиленням та при комбінованому керуванні з m=2. Вони отримані при роботі систем з однаковим періодом квантування в усіх контурах регулювання k=1 та в разі розширення періоду квантування у контурі регулювання швидкості k=2. Аналіз отриманих результатів підтверджує тезу, що з розширенням періоду квантування у контурі швидкості погіршуються динамічні властивості систем, які працюють за відхиленням, а в разі комбінованого керування вони незмінні та характеризуються виключно високою швидкодією, яка характерна для процесів кінцевої тривалості. Перше узгодження струму з його встановленим значенням, як і для комбінованих дворазовоінтегрувальних систем регулювання швидкості з m=3 (див. табл.2), досягається вже на другому такті -.

Експериментальні дослідження підтвердили певність розробленої математичної моделі та прийнятих при виконанні досліджень припущень. Тим самим підтверджено вірність основних теоретичних положень та висновків, що зроблені на основі результатів моделювання.

Таблиця 3 - Графіки перехідних процесів в

одноразовоінтегрирувальних системах регулювання швидкості



ВИСНОВКИ

У дисертації дано розв’язання актуальної наукової задачі, яка полягає в розкритті особливостей побудови комбінованих систем керування електроприводами, в науковому обгрунтуванні синтезу цих систем та технічних рішень, щодо поліпшення динамічних характеристик електроприводів. Основні наукові результати, висновки та рекомендації полягають в наступному:

1. Обгрунтовано використання комбінованого керування для поліпшення динамічних показників роботи електроприводів із безпосереднім цифровим керуванням. Установлено, що реалізація