Цифровое моделирование системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
РЕФЕРАТ
Объектом разработок и исследований является система транзисторный ключ-двигатель постоянного тока (ТК-Д).
Целью курсового проектирования является практическое применение знаний, полученных при изучении курса Системы оптимального и векторного управления, и закрепление знаний следующих диiиплин: Теория электропривода, Теория автоматического управления, Элементы автоматизированного электропривода, Системы управления электроприводом.
Задание состоит из двух частей. Первая часть задания - синтез позиционной системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат, вторая - синтез позиционной системы управления электроприводом с контролем производных фазовых координат. Раiет регуляторов и подбор элементной базы.
При выполнении курсовой работы применены автопрограмма, составленная с помощью средств математической программы MathCAD, а также пакет прикладних программ MATLAB, в частности Simulink и LTI Viewer.
По результатам проведенных раiетов выполнено цифровое моделирование системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат и системы управления электроприводом с контролем производных фазовых координат а также позиционной системы подчиненного управления электроприводом, формирующей рациональную динамику.
ВВЕДЕНИЕ
Целью курсового проектирования является практическое применение знаний, полученных при изучении курса Системы оптимального и векторного управления, и закрепление знаний следующих диiиплин: Теория электропривода, Теория автоматического управления, Элементы автоматизированного электропривода, Системы управления электроприводом.
Одной из наиболее актуальных задач, возникающих при синтезе систем автоматического управления (САУ) является снижение влияния различного рода дестабилизирующих факторов, обусловленных нелинейными характеристиками и прочими неидеальностями управляемых преобразователей мощности и электрических машин, ограниченной точностью изготовления и конечной жесткостью элементов кинематических цепей, влиянием окружающей среды и сложной природы технологических процессов на структуру и параметры электромеханических объектов управления (ОУ).
Весь спектр возмущающих воздействий, которым подвержен ОУ можно условно разделить на параметрические (внутренние) и координатные (внешние). К параметрическим относятся любые возмущения, результатом действия которых является изменение параметров или структуры объекта управления. Координатными возмущениями в первую очередь являются силы сопротивления, преодолеваемые электроприводом, а также шумы и помехи, содержащиеся в сигналах задания и обратных связей.
Указанные факторы приводят к значительному усложнению, а зачастую к неоднозначности и даже практической невозможности полного математического описания ОУ.
Неточное знание модели движения ОУ приводит к тому, что линейные системы подчиненного регулирования, получившие наибольшее распространение в промышленности благодаря простоте синтеза и наладки, часто оказываются не в состоянии обеспечить требуемые показатели качества при изменившихся условиях функционирования ОУ, и требуют переналадки.
Теоретически иiерпывающее решение задачи управления нестационарными объектами в условиях действия координатных возмущений дает идея построения систем, устойчивых при неограниченном увеличении коэффициента усиления. Реализация бесконечно больших коэффициентов усиления за iет использования скользящих режимов релейных элементов позволяет при определенных условиях обеспечить нулевую чувствительность системы управления к параметрическим и координатным возмущениям.
Математические основы синтеза систем управления, оптимальных по переходному процессу и допускающих неограниченное увеличение коэффициента усиления без нарушения условий устойчивости, изложены в работах [1-6]. Для синтеза систем этого класса применяется метод аналитического конструирования регуляторов (АКР). Применение метода АКР для синтеза оптимальных САУ электроприводами с двигателями постоянного тока впервые начато в 1968 г. на кафедре автоматизированных электромеханических систем Донбасского государственного технического университета.
Курсовой проект решает следующие задачи:
) синтез позиционных релейных систем оптимального управления методом АКР в различных пространствах координат;
) выбор технических средств реализации найденных алгоритмов управления;
) исследование статических и динамических свойств релейных систем и сравнение их с линейной системой подчиненного управления при номинальных параметрах объекта и под действием возмущений.
Перечень графического материала, выносимого на чертежи:
) структурные схемы исследуемых систем;
) функциональные схемы;
) схемы цифровых моделей;
) графики переходных процессов при номинальных параметрах объекта управления и при их вариации.
Исходные данные для проектирования системы управления в соответствии с номером варианта приведены в приложении А.
Ниже приведены методические указания к выполнению основной части проекта.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА
.1 Применение скользящих режимов
Известно, что влияние изменений параметров, вредных во?/p>