LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Синтез, моделі та моделювання алгоритмів мікропроцесорної системи керування електроприводом друкарських машин

після оптимізації

Зменшення операторів,
разів алгоритм

Алгоритм налагоджувальних операцій

58 22 21,4% 1,27

12 22 21,4% 1,27

4.83

Алгоритм формування

заправної швидкості

17

17

1

Алгоритм розгону

двигуна

10

10

1

Алгоритм підтримання

швидкості

48

14

3.42

Алгоритм переключення

робочих швидкостей 33 72,5% 3,6

79 120

18

4.38

Алгоритм гальмування

25

9

2.78

Загальний алгоритм функціонування друкарської машини

100

14

7.14

Моделювання алгоритму проводиться підстановкою значень змінних, враховуючи їх черговість, яка описана в областях визначення та значень операторів. Дослідження моделі проводиться методом математичної індукції. Результатом дослідження є встановлення вірогідності моделі. Вірогідною є така модель алгоритму, для якої в результаті моделювання встановлено відповідність обчислених значень термінальних операторів значенням їх області значень.

Теорема 2. Модель алгоритму часової затримки є вірогідна.

Доведення. Для початкових значень змінних ra та rd, підставивши їх у формулу (4) і виконавши термінальні оператори та операції елімінування, отримаємо:




R(rd = 5, 5) ;

rd

R(ra = 144, 144) ;

ra

B(ra' = 143, 1, ra = 144) ; cra .


Отримані значення операторів належать заданим областям, тому для початкових значень модель є вірогідна.

Допустимо, що вона є такою для початкового значення змінної rd та якого-небудь i-го значення змінної ra . Тепер встановимо її вірогідність для (i+1)-го значення. Зробивши підстановку та опустивши оператори завантаження константи R(rd, c0), R(ra, c1), маємо:

ra

B(ra' = i, 1, ra = i + 1) ; cra .

Змінні приймають такі значення: ra = (i + 1)  Q1; ra' = i  Q3; а оператор обчислення різниці B(ra', 1, ra)  Q3. Тому модель є вірогідною для будь-якого значення змінної ra .

Далі, із припущення вірогідності для будь-якого j-го значення змінної rd встановлюється вірогідність моделі для (j + 1) значення. Так досліджується вірогідність при початковому значенні змінної ra, потім із припущення її вірогідності для якого-небудь i-го значення змінної ra, та встановлюється вірогідність формули при (i + 1) значенні змінної ra. Підставивши у вираз (4) rd = j + 1, ra = i + 1 та опустивши оператори завантаження констант R(rd, c0), R(ra, c1), отримаємо:

rd

ra

B(ra' = i, 1, ra = i + 1) ;

cra

B(rd' = j, 1, rd = j + 1) ;

crd .

Змінні приймають такі значення: ra = (i+1)  Q1; ra' = i  Q3;
rd = (j+1)  Q2; rd' = j  Q4, а оператори обчислення різниці B(ra',1, ra)  Q3, B(rd', 1, rd)  Q4. Отже, усі значення операторів та змінних належать встановленим областям визначення та значень у вказаному порядку. Модель вірогідна.

Розроблено математичні моделі сигналів керування для забезпечення функціонування системи керування введенням - виведенням інформації, яка узгоджує функціонування мікропроцесорної системи з електроприводом.


Четвертий розділ. Синтезовані, оптимізовані та досліджені алгоритми апаратурно і програмно реалізовано в мікропроцесорній системі керування електроприводом. Встановлені аналітичні залежності напруги керування реалізовано в мікропроцесорній системі, структурну схему якої наведено на рис. 1, де ОК – об'єкт керування, ЗЗШ – канал зворотного зв'язку за швидкістю, ЗЗС – канал зворотного зв'язку за струмом, Uc – сигнали керування системою введення-виведення.




Рис. 1. Структурна схема мікропроцесорної системи керування електроприводом


Мікропроцесорна система керування МПСК регулює швидкість двигуна постійного струму. На керований перетворювач КП надходить сигнал керування двигуном. Двигун відпрацьовує його і в коло зворотного зв'язку за швидкістю на систему керування введенням-виведенням СКВВ надходить напруга зворотного зв'язку. Аналогічно у колі зворотного зв'язку за струмом на СКВВ - напруга Um. Напруга задавання Uz формується МПСК. Значення напруги задавання у вигляді цифрових кодів задаються у мікропроцесор. Сигнал керування Uк формується МПСК за аналітичними залежностями. Сигнали переходу через нульове значення мережі живлення - V(t) та запуску тиристорів у тиристорному перетворювачі - R(r) надходять у систему керування введенням-виведенням.

На рис.2 показані часові діаграми формування напруги керування, де U, Ub – напруга мережі живлення, а T – її період; Upp – напруга зворотного зв'язку по швидкості, i – порядковий номер імпульсів переходу через нульове значення.


Рис.2. Часові діаграми формування
аналітичних залежностей напруги керування


Розроблений пакет прикладних програм дозволив провести розрахунки функції нарощування напруги керування для різних значень навантажень.

На основі математичних моделей створено програмне забезпечення, яке реалізоване мікропроцесорною системою керування електропривода постійного струму.


Основні результати роботи та висновки


У дисертаційній роботі розв'язано наукову задачу синтезу, оптимізації побудови моделей та моделювання алгоритмів мікропроцесорної системи керування електропривода друкарських машин, встановлено аналітичні залежності напруги керування із відбором інформації в обумовлені моменти часу сигналами переходу через нуль анодних гармонік мережі живлення та кута відкривання тиристорів у тиристорному перетворювачі, що забезпечує підвищення ефективності функціонування машин офсетного та цифрового друку.

При цьому отримано такі результати:

1. Обґрунтований вибір алгебри алгоритмів-секвенцій як апарату для аналітичного синтезу, оптимізації за кількістю операторів та дослідження алгоритмів мікропроцесорної системи керування електропривода.

2. Встановлено аналітичні залежності напруги керування двигуна як функції від швидкості обертання та величини навантаження при наявності сигналів переходу через нульове значення у мережі живлення та появи сигналу запуску тиристорів у тиристорному перетворювачі електропривода з відбором інформації в певні моменти часу, що забезпечило жорсткість електромеханічних характеристик.

3. Синтезовано, оптимізовано за