Терехов В.М., Осипов О.И. - Система управления электроприводов (1057409), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Входной импульс У, переводит триггеры Р1 и Р2 в единичное состояние по прямым выходам, что приводит к срабатыванию триггера РЗ. Элемент И выдает на выходе сигнал 1," только в момент наличия импульсаУч. Триггер РЗ сбрасывается выходным сигналомУ,', а триггеры Р1 и Р2 — импульсами соответственноД иУ;,. Схемы блоков БВ2 и БН2 выполнены аналогично, но синхронизируюшие им- У// Уз2 Уаз /'г4 /г /а.а Рис. 8.16. Диаграмма работы блока синхронизации пульсы меняются местами.
Диаграмма работы блока синхронизации, соответствуюшего схемам рис. 8.15, приведена на рис. 8.16. На выходе счетчика Р4 (см. рис. 8.14) выделяется цифровой сигнал углового рассогласования / l АА/ = ~ (/, — /а,)с/г = А/, „— Аг„= /сил~ Асо/// = /сидАО. о о Здесь /сид — передаточный коэффициент ИД, имп./рад (/сад —— = А/ид/2я, где Агид — число импульсов на оборот ИД); А0 — угол рассогласования, рад. Цифровой сигнал АЖ преобразуется в ЦАП! в аналоговый, поступающий в регулятор положения (РП), на выходе которого выделяется задающее напряжение для контура скорости (и„). Величина перемещения, заданная числом импульсом А/,а, записывается в счетчике Р5.
По мере прохождения импульсов/ через ключ Р1 происходит уменьшение числа на выходе счетчика Р5 из-за непрерывного поступления импульсов на его вход вычитания ( — 1). При обнулении счетчика Р5 дешифратор Рб подает нулевой си~пал на ключ Р1, который запирается и прекращает подачу задаюших импульсов на суммирующий вход счетчика Р4. Задаюшее напряжение и„на входе регулятора скорости снижается до нуля, и двигатель останавливается. Описанная система управления осушествляет следящий режим отработки электроприводом перемещения с заданной скоростью.
Для повышения точности отработки заданной скорости может быть использовано дополнительное задание по скорости А'„, подаваемое через ЦАП2 на регулятор скорости. Если вместо сигналов 1/, а 286 АЦП Рис. 8.! 7. Структурная схема электропривода, имевшего цифроаналого- вую сне~ему управления с импульсным датчиком положения и Аг„, поступающих соответственно на ПКЧ и .Р5, подать сигнал А/,а на счетчик Р4, то получим обычный режим позиционирования электропривода без контроля скорости перемещения. В данной цифроаналоговой СУЭП дискретностью по времени можно пренебречь, так как она определяется высокой частотой ГТИ, составляюшей порядка 0,5 ...5 МГц.
В большей мере может проявляться квантованность по уровню, обусловленная импульсным датчиком. Способы учета квантованности по уровню описаны в подразд. 8.2. Структурная схема электропривода, имеюшего цифроаналоговую систему управления с импульсным датчиком положения, приведена на рис. 8.17. Задание по скорости при данной схеме введено в состав заданного временного закона перемешения О,(/), который при постоянной скорости а/, определяется как 0„(г) = а/,г. Счетчик Р4 (см. рис. 8.14) представлен здесь узлом суммирования сигналов /4/(/) = Х// ° А..(г) = Х/;а, Линеаризуя характеристики АЦП и ЦАП, получим выражения для рассогласования (ошибки слежения) в установившемся режиме движения электропривода: А0 ~з . АА/ а Р, ' Р, ' Здесь Р/ = /с „и/с //фр///сс/2 — добротность СЭП по скорости, с ', где /ср// и /с „— передаточные коэффициенты соответственно регулятора положения и скоростной подсистемы; А/ид /с/шп = /сид = —.
2я 287 Хз ! 2 3 4 5 6 7 3 Ха.с Т1 Т2 ТЗ Т4 Т5 Тб О Гсгсс 289 288 1 2 3 4 5 Ь 7 8 Рис. 8.18. Диаграмма отработки заданного перемещения электроприводом, имеющим цифроаналоговую систему управления с импульсным датчиком положения Режим отработки заданного перемещения величиной в восемь импульсов с частотой вращения рабочего органа п, = 2 с '„т.
е. при 1; = 2 Гц проиллюстрирован на рис. 8.18. Ошибка в установившемся режиме лйг = 3, а в режиме покоя ошибка позиционирования Л7У= О при П-РС и М„„= О или при М„„= сопя 4 О, но ПИ-РС. В системах электропривода постоянного тока с тиристорным преобразователем (ТП) при цифровом управлении током целесообразно выполнить также цифровой и систему импульсно-фазового управления (СИФУ) ТП, так как выход цифрового регулятора тока является входом СИФУ.
При любом исполнении, аналоговом или цифровом, СИФУ должна выполнять функции: 1) синхронизации с сетью, питающей ТП; 2) выбора вентильной группы для движения вперед или назад; 3) смешения угла открывания тиристоров относительно момента естественного открывания; 4) определения тиристора, на который следует подать управляющий импульс; 5) создания управляющих импульсов. Наиболее простым и распространенным типом аналоговой СИФУ является многоканальная СИФУ с вертикальным принципом регулирования угла открывания а. В данной СИФУ вторая из вышеперечисленных функций осуществляется выбором знака Рис. 8.19.
Схема программно-аппаратной одноканальной СИФУ входного управляющего напряжения ис, третья — сравнением уровней и„и опорного напряжения иаа, чеатвертая функция выполняется автоматически за счет смешения по фазам источников и,„, число которых равно числу тиристоров в вентильной группе ТП. Функциональная простота реализации многоканальной аналоговой СИФУ обусловливает возможность достаточно просто применить такую структуру и для построения цифрового варианта СИФУ [19].
При этом синусоидальные генераторы опорного напряжения заменяются цифровыми интеграторами, а сравнение и„и и,а заменяется сравнением на компараторах числа Аг, соответствующего требуемому углу открывания, с числом Ф„йа выходе счетчика. Аппаратный способ реализации такой СИФУ требует большого количества цифровых элементов — по шесть цифровых интеграторов, компараторов, усилителей и формирователей импульсов для одной мостовой трехфазной вентильной группы. Использование программного способа в построении СИФУ позволяет применять одноканальную структуру СИФУ с одним цифровым интегратором и заметно сократить число цифровых элементов. Рассмотрим программно-аппаратную одноканальную цифровую СИФУ (рис.
8.19). Ее программная часть, выполненная на микроЭВМ, на каждом интервале дискретности преобразователя (Т„) рассчитывает угол открывания а и номер тиристора Ас„который требуется открыть на данном интервале та Аппаратная часть выполняет синхронизацию работы СИФУ с сетью, питающей ТП, осуществляет задержку времени для управляющих импульсов, создает необходимый по форме и мощности управляющий импульс и подает его на соответствующий тиристор.
В аппаратную часть СИФУ входят следующие основные устройства: блок синхронизации БС; лов проводимости, т, е, интервалов состояний тиристорного моста с номерами Лг„= О, ..., 5. Счетчик в составе БС работает в циклическом режиме, повторяя номера интервалов через период сете- гтст — ь да вого напряжения.
На каждом интервале лгикроЭВМ рассчитывает гг~ д<5 т„ величину задержки открывающего импульса относительно точки естественного отпирания ТП и номер Лг„открываемого на данном интервале тиристора. Рассмотрим, как решается эта задача в данной СИФУ. Угол открывания тиристоров сг рассчитывается микроЭВМ по алгоритму регулятора тока (см. рис.
8.10) и определяется относительным числом 5 0 1 2 3 4 5 0 си Оэсг агг осг дг„аг ггг огс г Рис. 8,20. Схема (а) и диаграмма работы (б) блока синхронизации СИФУ блок задержки импульсов БЗИ; блок распределения импульсов БРИ. Блоки аппаратной части СИФУ связаны с микроЭВМ шинами данных и адресов ШДА и шиной синхронизации ШС. Блок синхронизации вырабатывает систему импульсов, сфазированных относительно напряжения питания ТП и синхронизируюших работу микроЭВМ с БЗИ и БРИ.
В состав БС входят (рис. 8.20, а): фильтры Ф1, Ф2, ФЗ, выделяющие первые гармоники фазных напряжений и., ии и„' нуль-орган, создающий синхронизируюшие импульсы (СИ) в моменты естественного открывания тиРистоРов; двоичный счет гик с числовой емкостью Лгсг, выдаюший номер интервала проводимости ТП вЂ” Лг„; футгкциональный преобразователь Г, дающий информацию о продолжительности интервала дискретности Т„, а также импульсы с1, с2, сЗ записи и стирания данных в БЗИ и БРИ и запрета счета микро-ЭВМ. Работа БС лля трехфазной мостовой схемы ТП проиллюстрирована диаграммой, приведенной на рис. 8.20, б.
Выходные сигналы аг„аг, а, счетчика, образующие в двоичном коде число Лг„, изображены в функции ог,б где ог, — угловая частота напряжения сети (ог, = 2ггт",). Синхронизирующие импульсы, поступающие на суммируюший вход счетчика, определяют на его выходе шесть разных интерва- 290 для Лг„> Е Лг,[л] = Лг„[л] «-1 — Е или для Лг, < Е. Лг,[п] = Лг„[л]-~ 1 — Е+ т 2. Если ЬЕ = 1, то включение очередного через один интервал, т.е. Лг,[п] = !т',[и — !], Лг,[л + 1] = Лг,[л — 1] + 1 или тиристора происходит откуда для Лг,[гг — 1] ~ б для Лг„[л — 1] = 6. Лг,[л.г-!] = ! 3. Если дЕ= 2, то включение очередного через два интервала, т.е. Лг,[п ч-1] = Л[л] = Лг,[л ь 2] = Лг,[п — 1] тиристора происходит Лг,[гг — 1], откуда для Л',[л — 1] и 6 29! Лг. = "/(г2„, ) — — Е+ Ла', где и — число тиристоров; Š— целая часть Лг„т.е.
целое число интервалов проводимости ТП; Ла" < 1 — дробная часть Лг„, т.е. часть одного интервала проводимости. Так как 0 < а < 180', то для трехфазной мостовой схемы ТП с т = б Е может принимать одно из трех значений (О, 1, 2), соответствуюших угловым интервалам 0...60', 60...120', 120...180'. Номер тиристора, который необходимо открыть на данном интервале дискретности, зависит от номера этого интервала Л', и величины Е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
