Главная » Просмотр файлов » Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов

Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов (1057409), страница 42

Файл №1057409 Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов (Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов) 42 страницаТерехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов (1057409) страница 422017-12-27СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 42)

Для устранения данных колебаний при наличии датчика скорости ДС исполнительного вала может быть использовано устройство демпфируюшей коррекции, описанное выше. В приведенной схеме входным сигналом устройства коррекции ДК2 служит разность скоростей эквивалентного двигателя (ш, = = 0,5(<о, + ш,)) и исполнительного вала (шр ) в масштабе одной скорости (например, приведенной к валу двигателя). Данный входной сигнал по сз„— шро по сравнению с сигналом по шр снижает на два порядка дифференцирование в передаточной функции ДК2. В тихоходных СЭП, когда отсутствует ДС, но имеется цифровое программное устройство ПУ и цифровой датчик положения ДП, коррекция, осуществляемая устройством ДК2, может быть выполнена программным способом с использованием цифрового сигнала ДП. 5.

Какой регулятор положения требуется для позиционного электро- привода, чтобы разные по величине перемещения отрабатывались бы с максимально допустимым по току ускорением? 6. Составьте передаточную функцию контура напряжения СЭП, в который входят генератор с критическим самовозбуждением н входной усилитель, работающий в скользящем режиме (см.

рис. 7.11). Какой порядок астатизма имеет данный СЭП? 7. Поясните назначение корректирующих устройств ДК1 и ДК2 в двух- двигательном СЭП (см. рнс, 7.12). 8. Какую функцию выполняют усилители У1 и У2 в двухдвягательном СЭП (см. рис. 7.12)? Контрольные вопросы 1. Поясните понятие «квазнустановившийся режим» следящего злектропривола. В чем его отличие от понятия «установившийся режим» электропрнвода? 2. Какие задающее устройство и тип регулятора положения потребуются лля позиционного злектропривода при условии отработки заданного перемещения с допустимыми значениями ускорения и скорости и нулевой ошибкой позиционирования? 3.

Каково максимальное значение ошибки трехконтурного СЭП с ПИРТ, П-РС, ПИ-РП с оптимальными настройками при отработке вхолостую сннусоидального воздействия 9, = 2' з1в 0,50 если Т„= 0,01 с? 4. Чему равна частота задающего сигнала лля СЭП с типовыми настройками ПИ-РТ, П-РС н РП, если скоростная ошибка прн П-РП равна ошибке по ускорению прн ПИ-РП и Т„= 0,01 с? 254 Глава 8 ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ И ПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 8.1. Понятие цифровых СУЭП т Аппарат- ,' !ная часть Аппаратная ~зв нлн программная ! ! ! ! К цифровым системам управления (ЦСУ) относятся системы, состоящие из цифровых элементов. Термин «цифровой элемент» (ЦЭ) означает определенную конструктивную электротехническую единицу дискретного действия, выполняющую различные функции — логические, вычислительные, преобразовательные, запоминания сигналов.

В составе ЦСУ цифровые элементы образуют узлы, выполняющие те или иные задачи управления. На рис. 8.1 приведена схема ЦСУ некоторой координатой х электропривода, где ЦЗУ вЂ” цифровое задаюгцее устройство, ЦС вЂ” цифровой сумматор, ЦР— цифровой регулятор, ЦАП вЂ” цифроаналоговый преобразователь, АЦП вЂ” аналогово-цифровой преобразователь, УП-Д вЂ” система управляемый преобразователь — двигатель, в которой УП является выходной исполнительной частью СУЭП. Заглавными латинскими буквами обозначены многоразрядные цифровые сигналы. Входной цифровой сигнал х,в устанавливает исходные параметры для х„например, х,,„, х, »„, х,,„, что означает для выходной управляемой координаты электропривода х, например, для перемещения, соответственно заданные значения перемещения, максимально допустимых скорости и ускорения. Данная схема ЦСУ по своей структуре аналогична непрерывной СУЭП с теми же функциональными узлами, кроме ЦАП и АЦП, но выполненными на аналоговых элементах.

Достоинства ЦСУ определяются достоинствами цифровых элементов по сравнению с аналоговыми — большими помехоустойчивостью и точностью датчиков скорости и положения, простотой и удобством цифрового задания программы на движения электропривода, неуклонной тенденцией к снижению габаритов и стоимости ЦЭ, к повышению надежности и степени интеграции цифровых узлов. Функциональные узлы ЦСУ„показанные на рис. 8.1, могут быть реализованы двояко: аппаратно — каждый функциональный узел представляет собой самостоятельный отдельный блок в составе ЦСУ, выполненный на микросхемах малой и средней степени интеграции; программно — функциональные узлы выполняются на едином универсальном цифровом устройстве — микроЭВМ и алгоритм их функционирования определяется программой работы этого устройства.

Для изменения алгоритма управления ЦСУ при аппаратном способе требуется замена и соответствующих блоков управления. При программном способе для изменения алгоритма управления требуется лишь изменение программы на той же элементной базе. Такие ЦСУ находят широкое применение в электроприводах производств, где возможны изменения технологических процессов, следовательно, требуются изменения и в задачах управления верхнего уровня. Благодаря быстрому совершенствованию современной технологии изготовления микроЭВМ и микропроцессорных устройств, повышению их качества и снижению стоимости программный способ управления как верхнего, так и нижнего уровней все шире внедряется в системы управления злектроприводов. Цифровые СУЭП (ЦСУЭП) отличаются от непрерывных СУЭП, главным образом, элементной базой, ее дискретностью по уровню сигналов и по времени их действия.

ЦСУЭП, как и непрерывные СУЭП, формируют те же требуемые задачами управления алгоритмы, используют те же методы управления — модального управления, подчиненного регулирования, последовательной и параллельной коррекции и т.п. Однако в реализации алгоритмов управления может проявляться дискретность ЦСУЭП, отражающаяся на динамических и точностных показателях электропривода. Поэтому в задачу данной главы входит рассмотрение способов учета дискретностей ЦСУЭП при синтезе цифровых регуляторов и оптимизации контуров регулирования координат электропривода. 8.2. Расчетные модели ЦСУ с учетом дискретности по уровню Рнс.

8.1, Схема цифровой системы управления олной координатой элект- ропрнвода 256 При любом способе построения ЦСУ дискретное представление значений цифровых переменных, определяемое конечным 257 у =дх х'; х' = х + Лх„; (8.4) 1 «Ацп -с Лхо (8.1) ол«хо д 2 лх,2, = — ~ (-х)2с(х = — ". с(хо -од«р 12 (8.5) Уср = ССАЦПХ (8.2) х' — х=Лх„ (8.3) Я„( ) = дх28(г), (8.6) 259 258 числом их разрядов, вносит отличие в преобразование сигнала по сравнению с непрерывными СУЭП. Эта так называемая дискретность по уровню, или квантовость по уровню, может оказывать существенное влияние на динамические и точностные показатели электропривода с ЦСУ. Поэтому целесообразно оценить влияние данной дискретности на преобразование сигнала в цифровом элементе. Наибольшая квантованность сигнала имеет место в таких преобразовательных элементах, как цифровые датчики, представляющие собой аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП).

Рассмотрим АЦП. Квантованность по уровню выражается в его многоступенчатой характеристике управления (рис. 8.2, а). Такая характеристика вносит нелинейность в ЦСУ. Передаточный коэффициент АЦП, представляющий собой отношение единицы выходной величины (1) к единице входной величины (дхо)— определяет только усредненную выходную переменную Если заменить выходную переменную у на переменную х' в масштабе входной величины х, то разность Рнс. 8.2. Характеристика управления (а), уточненная (б) и упрощенная (в) расчетные модели АЦП определит помеху от квантованности по уровню в виде периоди- ческой функции от х.

Тогда описание нелинейной характеристики АЦП будет определяться выражениями ~зхп х '-~хп! ыс лх„, =-(х — слхо), при (с — 0,5)дхо я х я (с «0,5)лхо иначе сзх„с = О, которым соответствует расчетная модель АЦП, приведенная на рис. 8.2, б. Средний квадрат ошибки от квантования будет определяться как дисперсия помехи При интегральной оценке влияния помехи квантования расчетная модель АЦП упрощается (рис. 8.2, в). Преобразователь представляется линейным звеном, на входе которого кроме полезного сигнала х действует помеха 22х„типа «белого шума» с равновероЯтными значениЯми в пРеделах — 0,5с2хо...

0,5Ахо с коРРелЯЦионной функцией где б(г) — дельта-функция„и спектральной плотностью, равной дисперсии помехи: 2 о'„(со) = Ахз = —. 12 (8.7) В таком представлении АЦП влияние помехи от квантования сигнала можно учесть интегральной оценкой ошибки регулирования ссх координаты электропривода 1" 21хо2 " йх2 = — ~(И»(усо)! о,(со)с(со = — о~)Ис,(/со)! с(со, (8.8) "о 12л о где ~ И'„(усо)~ — модуль передаточной функции системы регулирох вания по каналу помехи квантования, равный с)х„ Если при описании АЦП ограничиться усредненной характеристикой управления (8.2), то эффект квантования не будет учитываться в преобразовании сигнала в АЦП. / ~И '-лхп а (8.10) где х — амплитуда синусоидального полезного сигнала; Лх„ амплитуда эквивалентной синусоидальной помехи квантования (лхп =,Г2х„= А"0), и в логарифмическом масштабе А, = 2018/с,.

(8.11) Величины /г, и Е,связаны с числом уровней дискретности Л' и числом разрядов и преобразователей: Ж = "'" = а„, 2" ' + а„з 2« з + .. + а 2« х„,„ /лхо (8.12) где х,„— максимальный выходной сигнал преобразователя. Для п = сопи Ж„пп = 2" ' = — 2", Л~„,„„= 2" — 1 = 2Л/„,;„— 1. 1 Для полезного сигнала, равного максимальному выходному сигналу преобразователя, /; = л/6Х Чем больше /с„тем меньше искажения, вносимые в полезный сигнал квантованных преобразователей, тем большее число уровней дискретности у него требуется. 260 Таким образом, имеются три варианта расчетной модели АЦП с квантованным по уровню выходным сигналом: модель 1 — нелинейное звено с многоступенчатой релейной характеристикой управления (см.

рис. 8.2, а), характеризуемой структурной схемой, показанной на рис. 8.2, б; модель 2 — линейное звено с дополнительным сигналом в виде помехи, имеюшей вероятностный характер типа «белого шума» с постоянной спектральной плотностью, равной дисперсии помехи (см. рис, 8.2, в); модель 3 — линейное непрерывное звено без учета квантованности в соответствии с выражением (8.2). Все сказанное в отношении АЦП распространяется и на ЦАП лишь с тем отличием, что входной величиной ЦАП является безразмерная цифровая переменная у, а выходной — размерная квантованная по уровню переменная х. Следовательно, хср /ццАпу (8,9) где /сцлп = Лх» — передаточный коэффициент ЦАП (Ахо — дискретная единица выходной переменной ЦАП). Выбор той или иной расчетной модели АЦП или ЦАП можно выполнить по уровню искажения полезного сигнала, проходящего через квантованный преобразователь. Уровень искажения оценивается отношением «полезный сигнал — шум» Можно выделить два значения /с, — /с„„п„и /с,„п»п такие, что если /г, > /г,„п„, то ошибка от квантования пренебрежима мала и используется модель 3; если К < /г,пп„, то ошибка от квантования соизмерима с полезным сигналом и используется модель 1; если й,„п, < /г, < /г,,„, то ошибка от квантования заметна, но может учитываться приближенно с использованием модели 2.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
5,32 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6305
Авторов
на СтудИзбе
313
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее