Главная Коллекция "Revolution" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Адаптивные системы управления электроприводами

Адаптивные системы управления электроприводами

Существенное изменение динамических свойств системы электропривода. Электромагнитные переходные процессы в цепи "преобразователь—двигатель". Расчет пределов изменения углов проводимости тиристоров. Объект управления в контуре регулирования тока.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 01.07.2018
Размер файла 279,0 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина

Адаптивные системы управления электроприводами

Таратута А.С., студент

Новиков Е.Н., доцент, к.т.н.

Адаптивное управление нестационарными системами электроприводов может заключаться не только в изменении параметров регуляторов в соответствии с изменением параметров объектов управления, но и в изменении структуры регуляторов и структуры системы управления в целом. Необходимость такой перенастройки возникает обычно в тех случаях, когда существенно меняются динамические свойства систем электроприводов. Связано это главным образом с изменением режимов их работы. Существенное изменение динамических свойств системы электропривода происходит, например, при переходе вентильного электропривода постоянного тока из режима непрерывных токов преобразователя в режим прерывистых токов или при переходе вентильного электропривода переменного тока из двигательного режима в тормозной.

При выполнении системы управления электроприводом с подчиненной обратной связью по току объект управления в контуре регулирования тока описывается передаточной функцией

(1)

параметры объекта считаются постоянными, регулятор тока выполняется как ПИ - регулятор и передаточная функция замкнутого контура определяется выражением.

(2)

В режиме прерывистого тока преобразователя ток начинается и заканчивается нулевым значением в течение каждого интервала времени , где fceт -- частота сети. В этом случае с точностью до интервала времени Т можно пренебречь электромагнитными переходными процессами в цепи «преобразователь--двигатель», но необходимо учитывать существенно изменяющееся с углом проводимости тиристоров л эквивалентное сопротивление преобразователя RЭ. Сопротивление RЭ в прерывистом режиме определяется как функция угла л в соответствии с формулой

(3)

где -- постоянная величина.

При уменьшении тока преобразователя уменьшается и л. Принципиально можно допустить пределы изменения углов проводимости тиристоров от значения л = 2р/ m, соответствующего начально-непрерывному режиму преобразователя, до 0. При этих пределах изменения л сопротивление RЭ будет меняться от значения 2fсетm Lя.ц до бесконечности. Если считать, что RЭ > RД , то сопротивление якорной цепи будет в основном определяться эквивалентным сопротивлением преобразователя RЯ ? RЭ.

Тогда объект управления в контуре регулирования тока будет описываться передаточной функцией

(4)

Если стремиться к сохранению динамических свойств замкнутого контура регулирования тока в режимах прерывистых и непрерывных токов, то регулятор тока для прерывистого режима должен быть интегральным:

(5)

где -- постоянная времени РТ; = TTП.

Принимая во внимание (3) , постоянную времени РТ можно записать как

(6)

Таким образом, при переходе электропривода из режима непрерывных токов в режим прерывистых токов необходимо перейти от структуры ПИ -регулятора тока к структуре И -регулятора и изменять постоянную времени РТ пропорционально квадрату угла проводимости тиристоров.

Техническая реализация адаптивного РТ с переключением структуры и изменением параметров может быть, например, такой, как показано на схеме рис. 1, а. Регулятор тока состоит из последовательно соединенных звеньев: пропорционально-интегрального, инерционного и пропорционального. Блок управления регулятором (БУР) производит переключение структуры РТ и изменяет постоянную времени интегрирующего звена при работе в режиме прерывистых токов. Логический блок (ЛБ) фиксирует моменты отсутствия тока и подключает в этом случае БУР. При непрерывном токе ТП резистор R4 зашунтирован ключом K1 в качестве которого может быть использован полевой транзистор, а сопротивление резистора R5 имеет начальное значение, равное значению сопротивления резистора R6 . Тогда передаточный коэффициент усилителя 3 будет равен единице. Полагая, что выходное сопротивление усилителя 2 мало, постоянной времени инерционного звена при шунтировании R4 можно пренебречь. Тогда регулятор тока будет ПИ -регулятором с постоянными параметрами.

При появлении прерывистого тока подключается БУР. Ключ K1 размыкается и остается разомкнутым до тех пор, пока существует прерывистый ток. Введенное в схему сопротивление R4 совместив с емкостью С2 образуют инерционное звено, постоянная времени которого равна постоянной времени ПИ -регулятора (физ = фрт). Сопротивление R5 коммутируется с помощью ключа K2 , управление которым производится от широтно-импульсного модулятора (ШИМ) со скважностью, пропорциональной квадрату угла л. Регулятор тока становится И -регулятором с изменяющейся постоянной времени.

Для того чтобы получить сигнал, пропорциональный квадрату угла л, необходимо получить сигнал, пропорциональный л, и пропустить его через квадратичный преобразователь. Последовательность получения такого сигнала иллюстрируется рис. 1, б.

а)

б)

Рис. 1. Структурная схема

Постоянное напряжение U0 модулируется в соответствии с прерывистым током iя и сглаживается. Получается напряжение Uл, пропорциональное л. Сопротивление R5 будет изменяться пропорционально . Передаточная функция такого регулятора

(7)

где k2 (л2) = R5 (л2)/R6 -- переменный коэффициент усилителя 3.

Схема самонастройки значительно упрощается, если использовать управление значением сопротивления R5 пропорционально л. Тогда коммутация ключа K2 производится сигналом uмд и не надо использовать дополнительный ШИМ. Такое управление возможно, если угол л с определенным запасом отличается от 0. В этом случае повышается также и быстродействие контура перенастройки параметров РТ, а переходные характеристики замкнутого контура тока приближаются к характеристикам, соответствующим стандартным настройкам при ступенчатых изменениях воздействий в системе) с непрерывным током якоря.

электропривод тиристор преобразователь ток

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены