CC BY
30Решетневскце чтения
Наиважнейшим составным элементом АСУ космической системы связи является ее распределенная телекоммуникационная система, включающая отраслевые и региональные сети центров обработки цифровой информации. Под сетью телекоммуникационных центров обработки обычно понимается совокупность территориально рассредоточенных ЭВМ, взаимодействующих на расстоянии между собой и со многими пользователями с помощью специальных средств связи, включая космические. Данные средства обеспечивают доступ к вычислительным мощностям системы и данным, распределенным по узлам сети, а также обмен данными между удаленными ЭВМ и распределение решаемых задач.
Таким образом, создание и развитие АСУ космических систем требует решения комплекса сложных научно-технических проблем, к числу которых относится проблема синтеза их оптимальной структуры. Структура АСУ космической системы определяется
составом и размещением ее технических средств, в том числе типом и количеством ЭВМ в каждом центре управления, топологией и типом каналов связи между территориально рассредоточенными комплексами сбора, передачи, накопления, обработки, распределения и представления данных. При этом оптимальная структура АСУ космической системы должна обеспечивать решение задач обработки информации и управления в системе при заданных ограничениях, налагаемых на время передачи и обработки информации, с минимальными затратами на ее создание и, при необходимости, дальнейшее развитие.
Библиографические ссылки
1. Кульба В. В., Микрин Е. А., Павлов Б. В. Проектирование информационно-управляющих систем долговременных орбитальных станций. М. : Наука, 2002.
2. Цвиркун А. Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М. : Наука, 1982.
A. V. Novoi, M. V. Tyupkin, M. Yu. Tsarev Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
THE CONCEPT OF BUILDING AND DEVELOPMENT OF THE STRUCTURE OF SPACE SYSTEM'S CONTROL SYSTEM
In the paper the concept of the space system's control system structure formation is presented. Major problems of the systems structure synthesis are described.
© Новой А. В., Тюпкин М. В., Царев М. Ю., 2011
УДК 62-523.8
А. С. Поляков, С. А. Поляков ОАО «Научно-производственный центр „Полюс"», Россия, Томск
ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРА 1887ВЕ3Т ДЛЯ ПРЯМОГО ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
Рассмотрено прямое цифровое управление трехфазным электродвигателем с помощью метода пространственно-векторной модуляции, реализованного на современной базе российских компонентов. В качестве основного вычислительного узла применяется микропроцессор 1887ВЕ3Т.
В мире уже довольно продолжительное время используется прямое цифровое управление двигателями [1]. В России этот способ управления также достаточно хорошо проработан, однако в изделиях специального назначения широкого применения не получил. Это связано, в первую очередь, с тем, что реализация данного метода требует значительных вычислительных мощностей, а отечественная промышленность только начала освоение высокопроизводительной процессорной техники.
Процессор 1887ВЕ2Т, введенный в перечень разрешенных элементов в 2009 г., обладает минимальным набором необходимых функций и характеристик. В данной работе рассматривается его более
совершенная модификация 1887ВЕ3Т (в ограничительный перечень радиоэлементов не введен, но планируется его добавление в 2012 г.), в которую были включены модули именно для управления двигателями. Характеристики, позволяющие использовать процессор для прямого цифрового управления, следующие:
- RISC-архитектура, что в сочетании с высокой тактовой частотой дает возможность проводить большое количество расчетов;
- встроенный аналого-цифровой преобразователь;
- большое количество независимых таймеров, в том числе три таймера для непосредственного управления драйверами двигателя;
Cuстемы управления, космическая навигация и связь
- 16-разрядная структура процессора (при более низкой разрядности погрешность вычислений перекрывает допустимые отклонения).
Также следует отметить, что с этим процессором пользователь может иметь более полную информа-цию о состоянии двигателя и системы в целом без добавления в устройство управления двигателем дополнительных блоков.
Основной задачей исследования было создание системы управления, в которой процессор управляет частотой вращения трехфазного электродвигателя в пределах от 300 до 3 000 об/мин с погрешностью не более 3 % в статическом режиме.
Объект исследования (см. рисунок) представляет собой электродвигатель, работающий от источника постоянного напряжения. При этом необходимые синусоидальные напряжения генерируются инвертором, ключами которого и управляет процессор.
Управление двигателем происходит путем изменения подаваемого на него напряжения. Для этого на двигателе устанавливаются датчики абсолютного положения, благодаря которым процессор максимально быстро получает информацию о реальной частоте
Усс
вращения двигателя. Исходя из этих данных, а также требуемой частоты вращения, процессор рассчитывает необходимое время открытого состояния ключей по методу пространственно-векторной модуляции [2]. Помимо прочего, процессор регулирует подаваемое на двигатель напряжение для равномерного потребления тока.
Таким образом, в данной системе двигатель полностью управляется процессором. Погрешность частоты вращения при этом для уставки 300 об/мин составляет 2,7 %, а для уставки 3 000 об/мин - менее 1 %. Полученные результаты свидетельствуют, что компонентная база для изделий специального назначения позволяет реализовать сложные схемы управления при низких массогабаритных показателях.
Библиографические ссылки
1. Прямое цифровое управление // Википедия : русский портал [Электронный ресурс]. URL: http://wikipedia.ru.
2. 16 Bit CMOS Microcontroller product XC164CS. Space vector modulation [Электронный ресурс]. URL: http://www.infineon.com/dgdl/ap1605710_Space_Vector.pdf.
\
\
GND
\
Фаза V_—.
Фаза W_
_ГЛОГЛ
Электродвигатель
Инвертор
Схема подключения электродвигателя
A. S. Polyakov, S. A. Polyakov JSC «Scientific-Production Center "Polus"», Russia, Tomsk
USING OF MICROPROCESSOR 1887VE3T FOR 3-PHASE ELECTROMOTOR'S
DIRECT DIGITAL CONTROL
The authors consider application of the space-vector modulation method for direct digital control of 3-phase motor, realized with the use of modern russian base of components with main calculation module being microprocessor 1887VE3T.
© Поляков А. С., Поляков С. А., 2011
