Цифровое моделирование системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ыходят за границы диапазона 10 кОмтАж4,7 МОм, то нужно задаться другим значением K и повторить раiет сопротивлений. Коэффициент передачи датчика тока принять в диапазоне KДТ=100тАж150 (принимаем KДТ = 133), при условии, что номинальное напряжение шунта составляет UН.Ш. = 75 мВ. Шунт следует выбрать из условия IН.Ш. IН, IН.Ш =1600 А тогда коэффициент передачи шунта
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 100 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 250 кОм
3.5.2 Раiет контура скорости
Структурная схема контура скорости приведена на рис. 3.6, функциональная схема блока РС - на рис. 3.7, структурная схема блока РС - на рис.3.8.
Рисунок 3.6 - Структурная схема контура скорости
Рисунок 3.7 - Функциональная схема блока РС
Рисунок 3.8 - Структурная схема реализации блока РС
Раiет элементов функциональной схемы выполняем исходя из соотношения
, (3.61)
где UX1тАв - напряжение, соответствующее траектории задания на величину переменной X1; KДС - коэффициент передачи делителя на выходе тахогенератора, который расiитывается таким образом, чтобы при номинальном напряжении тахогенератора (принимаем в данном проекте UBR.НОМ = 110 В) на выходе делителя формировалось максимальное для системы управления напряжение UM = 10 В:
; (3.62)
- коэффициент передачи тахогенератора
Учтем, что
; ; ; , (3.64)
Получим
.
Приравниваем коэффициенты при одноименных переменных в левой и правой части уравнения:
(3.66)
Задаваясь значением K=10000 из (3.8) получаем значения сопротивлений резисторов R1С, R2С, R3С, R4С:
кОм,
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 100 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 1,5 МОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 100 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 4 МОм
3.5.3 Раiет контура положения
Структурная схема контура положения приведена на рис. 3.9, функциональная схема блока РС - на рис. 3.10, структурная схема блока РС - на рис.3.11.
Рисунок 3.9 - Структурная схема контура положения
Рисунок 3.10 - Функциональная схема блока РП
Рисунок 3.11 - Структурная схема реализации блока РП
Раiет элементов функциональной схемы выполняем исходя из соотношения
(3.68)
где UX1тАв, UX2тАв - напряжения, соответствующие траекториям задания на переменные X1, X2; KДП - коэффициент передачи датчика положения, включающего в себя цифровой датчик положения BQ и цифроаналоговый преобразователь DAC, расiитывается из предположения, что максимальному перемещению SM соответствует максимальное напряжения на выходе DAC, равное UM:
Учтем, что
; ; ; ; ; , (3.70)
.
Приравниваем коэффициенты при одноименных переменных в левой и правой части уравнения:
(3.72)
Задаваясь значением K=1000 из (3.9) получаем значения сопротивлений резисторов R1П, R2П, R3П, R4П, R5П, R6П:
кОм,
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 10 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 1,3 МОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 850 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 15 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 850 кОм
Выбираем резистор типа МЛТ-0.125 3 МОм
Полные структурная и функциональная схему системы с контролем исходных координат представлены на рисунках.
Рисунок 3.12 - Функциональная схема системы с контролем исходных координат
4. СИНТЕЗ ПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С КОНТРОЛЕМ ПРОИЗВОДНЫХ ФАЗОВЫХ КООРДИНАТ
.1 Регулятор тока
Схема объекта управления регулятора тока (РТ) приведена на рис.4.1.
Рисунок 4.1 - Структурная схема объекта управления РТ
Дифференциальное уравнение, описывающее движение объекта управления
, (4.1)
откуда выразим старшую производную управляемой координаты
. (4.2)
Приводим управляемую координату и управляющее напряжение к относительным единицам
; , (4.3)
и переходим к координате возмущенного движения:
. (4.4)
Тогда
, (4.5)
где
Функция Ляпунова для системы первого порядка
. (4.7)
Критерий качества
. (4.8)
Алгоритм управления РТ имеет вид:
, (4.9)
где коэффициент функции Ляпунова A11 находим из уравнения Барбашина:
, (4.10)
где k11 = 1.
Алгоритм управления РТ:
. (4.12)
4.2 Регулятор скорости
Схема объекта управления регулятора скорости (РС) приведена на рис.4.2.
Рисунок 4.2 - Структурная схема объекта управления РС
Дифференциальное уравнение, описывающее движение объекта управления
; (4.13)
выразим старшую производную управляемой координаты:
. (4.14)
Приводим управляемые координаты и управляющее напряжение к относительным единицам:
; ; : (4.15)
(4.16)
и переходим к координатам возмущенного движения:
; : (4.17)
(4.18)
где ; ;
Алгоритм управления РС имеет вид:
, (4.20)
где коэффициенты функции Ляпунова A12, A22 находим из уравнения Барбашина, учитывая что коэффициенты критерия качества k11=1, k12=k22=0:
. (4.21)
; (4.22)
,(4.23)
4.3 Регулятор положения
Схема объекта управления регулятора положения (РП) приведена на рис.4.3.
Рисунок 4.3 - Структурная схема объекта управления РП
Дифференци