CC BY
16
Я. Ю. Марущак, В. М. Кравцов: СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОР1В САР ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ТПЧ-АД МЕТОДОМ УЗАГАЛЬНЕНОГО ХАРАКТЕРИСТИЧНОГО ПОЛ1НОМА
УДК 621.313.3
СИНТЕЗ РЕГУЛЯТ0Р1В САР ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ТПЧ-АД МЕТОДОМ УЗАГАЛЬНЕНОГО ХАРАКТЕРИСТИЧНОГО П0Л1Н0МА
Я. Ю. Марущак, В. М. Кравцов
Предложен метод обобщенного характеристического полинома для синтеза регуляторов системы подчиненного регулирования электропривода "тиристорний преобразователь частоты - асинхронный двигатель" при скалярном управлении. Такая система дает возможность обеспечить любую стандартную форму переходного процесса координат регулирования.
Запропоновано метод узагальненого характеристичного полгнома для синтезу регуляторгв системи пгдпорядкованого регулювання електроприводу "тиристорний перетворювач частоти - асинхронний двигун" при скалярному керуваннг. Та-ка система дае можливгсть забезпечити будь-яку стандартну форму перехгдного процесу координат регулювання.
The method of a generalized characteristic polynomial for synthesis of regulators of a system of the slave regulation of the electrical actuation a "thyristor frequency shifter - induction motor" is offered at scalar control. Such system enables to supply any standard shape of transient process of coordinates of regulation.
Електроприводи "тиристорний перетворювач частоти -асинхронний двигун" (ТПЧ-АД) знаходять дуже широке застосування в р1зномаштних виробничих, побутових та шших мехашзмах, де необхщно забезпечити висою динам1чш та статичш показники руху виконавчого органа в поеднанш з простою та надшною в експлуатацп системою керування електроприводу. Деяю заруб1жш ф1рми, наприклад "Шнайдер", наспльки переконаш в перевагах такого електроприводу, що взагал1 в1дмо-вилися вщ виробництва та продажу електропривод1в постшного струму.
Тому, останшм часом спостер1гаеться актив1зац1я д1-яльност в1тчизняних науковщв по розробщ та впровад-женню електропривод1в ТПЧ-АД. При цьому застосо-вуеться, як скалярне, так i векторне керування, та про-понуеться велика кiлькiсть структур систем автоматичного регулювання (САР) такими електроприводами, але вщсутнш строгий метод синтезу регуляторiв, що в них входять. Як правило, реалiзуeться та, чи шша структура регулятора, а його параметри тдбираються в процесi налаштування системи. При цьому, звичайно, не мае гаранти того, що таким чином налаштована САР, забез-печить оптимальш динамiчнi та статичнi показники регу-лювання, виходячи з вщповщних критерй'в оптимiзацil. Звичайно, в однш статтi не можливо дати вщповда на всi запитання щодо синтезу вщповщних регуляторiв, а тому надалi розглядатимемо проблему синтезу регуля-торiв САР, побудовано! за принципом тдпорядкованоси регулювання (системи пiдпорядкованого регулювання (СПР)), з використанням скалярного керування ТПЧ-
АД при умов^ що U/f = kj- = const. При цьому синтез
регуляторiв здшснюватимемо, виходячи iз забезпечення вибрано! стандартно! форми перехiдноl функцп швид-костi двигуна Юд [1]. Обмежимося також розглядом
ильки одномасових систем.
Отже, завданням дано! роботи е синтез регуляторiв СПР швидкосп в електроприводах ТПЧ-АД, виходячи з умови забезпечення будь-яко! стандартно! форми пере-хщного процесу, а не ильки техшчного, чи симет-ричного оптимуму, як це мае мшце в традицшних СПР. Таким чином, мова йде про створення тако! замкнуто! системи регулювання електроприводом, в якш би були поеднаш переваги СПР (ушфжащя синтезу та налаштування кожного контура регулювання, можли-вшть обмеження координат регулювання) та систем модального регулювання (можлившть реалiзацi! широкого спектру стандартних форм перехщних функцiй).
Вирiшення поставлено! задачi можливе за допомогою методу узагальненого характеристичного полшома (УХП) для синтезу САР, в тому чи^ i СПР. Приклад використання методу УХП для синтезу регуляторiв СПР електроприводiв постшного струму показано в роботах [2,3] без його теоретичного обгрунтування. Тому, перш шж застосовувати метод УХП до синтезу регуляторiв СПР електроприводу ТПЧ-АД, розглянемо суть цього методу.
У загальному випадку передаточна функщя W(p) САР визначаеться передаточними функщями окремих елементiв, що !! формують i якi перебувають у певних функцюнальних зв'язках, що залежать вщ вигляду структурно! схеми системи. Тому вираз W(p) може бути записаний наступним чином:
) = f[ W i (p), W2 (p), ..., Wk (p) ] (p) Ф [ Wi (p ), W2 (p ), . , Ws (p) ],
(1)
де Wi(p) , W2(p) , . ., Wk(p) , ..., Ws(p) - передаточнi функцГ! вих елементiв САР.
Кiлькiсть аргументiв функцш f та ф може бути рiз-ною, або однаковою, i це залежить вiд конкретно! струк-тури САР. Серед таких аргуменпв видiлимо двi групи передаточних функцш. Одна - це вiдомi передаточш функцГ! елементiв САР, що описуються з допомогою вщповщних коефiцieнтiв тдсилення Ki , K2 , ..., Kr та
УПРАВЛ1ННЯ
сталих часу T^ , T) , ..., Tp . Друга група - це нев1дом1
передаточш функцГ' W\*(p) , W2*(p) , ..., Wm*(p) , яю
потр1бно синтезувати, виходячи з умови забезпечення в1дпов1дних динам1чних показниюв САР, зокрема стан-дартних форм перехщних функцш координат регулю-вання (бшомГальна, Баттерворта, Чебишева i т.д.). Зав-дання синтезу САР полягае в знаходженнi m невщомих передаточних функцiй елементiв, що входять у систему, виходячи з якогось критерГю поведшки координати регулювання в динамщь Якщо ця задача буде вирГшена, то остаточно вирiшиться задача структурно-параметрич-ного синтезу, адже отримаш передаточнi функцГ' еле-
ментiв W^*(p) , W)*(p) , . ., Wm*(p) вказують також на
''х структуру.
Шсля постановки передаточних функцш елементiв, вiднесениx до першо'' групи, у вираз (1), отримаемо
bj можуть бути не ильки функцюнальними залеж-
ностями, але й приймати постшш значення, в тому числГ й нульовi у виразi (3).
Якщо у виразi (4) виявиться вiдсутня складова з вщповГдним степенем p, то ii потрiбно утворити на осно-вi будь-яко'' iншоi складово'', котру слщ домножити i подiлити на p в тому степенi, якого бракуе. Нехай для яко'сь САР отримано наступний вираз B(p) , де вГдсутня величина pv-1 :
B (p) =
= b0[ Kr, Tp..„ Tp, Wi*(p),..., Wm*(p )]pv + + bi*[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)] +
+ ... + bv[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]■ ТодГ, зпдно вище наведено'' рекомендаций запишемо
W(p) =
= f[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp,p, ... , pn, Wi* (p), ... , Wm* (p)] ф[ Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, p, ..., pv, Wi*(p), ..., Wm*(p)]'
(2)
Очевидно, що i в чисельник, i в знаменник виразу (2) буде входити оператор p в рiзниx степенях. Якщо згрупувати члени, в яю входять однаковi степеш p за ''х спаданням, то чисельник виразу (2) G(p) може бути поданий у виглядi полшома, де заметь коефiцieнтiв е функцюнальш залежностi.
G (p) =
= flo[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]pn +
+ fli [Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]pn -i + + ... + an[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]p0.
(3)
Аналогiчним чином запишемо вираз характеристичного полшома B(p) дано'' передаточно'' функцГ'.
B (p) =
= bo[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]pv + + bi[Ki,..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]pv- i + + ... + bv[Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi*(p), ..., Wm*(p)]p0.
(4)
Вирази (3) i (4) наведен для найбiльш загального ви-
падку, коли в кожну функщю а, та b, входять усi вщо-
1 j
мi параметри елеменив i всi невiдомi передаточнi функцГ'. Звичайно, в конкретних випадках можуть бути ситуацГ', коли ''х юльюсть у кожнш функцГ' at та b,
буде меншою, шж наведено (3) та (4). КрГм цього, а, та
B (p) =
= b0[ Ki,., Kr, Ti,..., Tp, Wi* (p),..., Wm * (p )]pv + + { bi* [ Ki,., Kr, Ti,..., Tp, Wi* (p),...
Wm * (p )]/pv - i }pv - i + + ... + bv[ Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi* (p), ..., Wm * (p )]p0 = = b0[ Ki,..., Kr, Ti,..., Tp, Wi* (p),..., Wm * (p )]pv + + bi [ Ki,..., Kr, Ti,..., Tp, Wi* (p), ..., Wm * (p )]pv - i + + . + bv[ Ki, ..., Kr, Ti, ..., Tp, Wi* (p), ..., Wm * (p )]p0.
Характеристичний полгном (4) необxiдно подати поль номом, в якому е всГ степенГ оператора p тому, що, коли цього не вдаеться зробити, то синтезувати САР методом УХП не можна. Дане твердження стане очевидним дещо даль В електромехашчних замкнутих системах практично завжди можна отримати вираз B(p) у виглядГ формули (4), а тому розглядатимемо саме таю САР.
Для компактноси запису надалГ позначатимемо функцп, що формують вирази (3) i (4), як (p) та
bj(p) . З урахуванням цього отримаемо
Wp) = а0 (p)pn + fli (p)pn - i + .•• + fln(p)p0 (5) b0(p)pv + bi(p)pv- i + . + bv(p)p0 '
РоздГлимо чисельник i знаменник виразу (5) на полГ-ном G(p) , який е у чисельнику. ТодГ
W(p) =
i
b0(p) bi (p) -pv +--
G(pY G(p)
p
bv(p) 0 + . + —— "0
G (p)
p
Таким чином, характеристичний полшом Н(р), який назвемо узагальненим, формуеться з урахуванням полГнома чисельника передаточно'' функцГ' (5), i вш мае вигляд
142
ISSN 1607-3274 "Радюелектронжа, Гнформатика, управл1ння" № 2, 2000
Я. Ю. Марущак, В. M. Кравцов: CИHTEЗ PEГУЛЯTOPIB CAP EЛEKTPOПPИBOДУ ТОЧ^Д METOДOM УЗAГAЛЬHEHOГO XAPAKTEPИCTИЧHOГO ПOЛIHOMA
b0(p) b1 (p)
bv (p )
H(p) = ~FT-;pv + -FT~;pv -1 + . + ——"0
G(p)p G (p )
G (p )
p
(б)
Пocтaвимo вимoгy, щoб myêam пepeдaтoчнi фyнкцiï eлeмeнтiв CAP звeли H(p ) дo вигляду, пpи якoмy зaбeз-пeчитьcя якacь cтaндapтнa фopмa poзпoдiлy кopeнiв xapaктepиcтичнoгo piвняння.
У зaгaльнoмy випaдкy cтaндapтнiй фopмi вiдпoвiдae xapaктepиcтичний пoлiнoм Hcт(p )
H^(p ) = C0(p )pv + C1 (p )pv - 1 + ... + Cv (p )p0, (7)
дe Cj(p) - y бiльшocтi випaдкiв e пocтiйними кoeфiцi-eнтaми, якi визнaчaють ту, чи шшу cтaндapтнy фopмy xapaктepиcтичнoгo пoлiнoмa ( Cj Ф 0), xoчa Hoœe мaти
мicцe i фyнкцioнaльнa зaлeжнicть, нaпpиклaд, пpи нaлa-штyвaннi cиcтeми кepyвaння na тexнiчний, aбo cимeтpичний oптимyм.
Пopiвняeмo виpaзи пpи oднaкoвиx cтeпeняx p фopмyл (б) i (7). Oтpимaeмo нacтyпнy cиcтeмy piвнянь ( v + 1 ) пopядкy:
b0(p )
a0 (p )pn + a1 (p )pn 1 + ... + an (p )p 0
_blip)_
a0 (p )pn + a1 (p )pn -1 + ... + an (p )p 0 __
a0(p )pn + a1 (p )pn -1 + ... + an(p )p0
= C0 (p ), = C1 (p ),
= Cv(p ).
Taким чиюм, y cиcтeмy aлгeбpaïчниx piвнянь в oпepaтopнiй фopмi v + 1 пopядкy вxoдить m нeвiдoмиx пepeдaтoчниx фyнкцiй. Якщo m < v + 1 , то cтaтyc тевь дoмoï вeличини мщ нaдaти дeяким пapaмeтpaм Kr тa Tp , якi мoжнa змiнювaти, aбo пoтpiбнo змiнити CTpy^y-
py CAP, шрб викoнyвaлacь yмoвa m = v + 1 . Moжливий тaкoж пiдxiд, який кopeгye пopядoк cиcтeми aлгeбpa-ïчниx piвнянь v + 1 , a тoдi пopядoк cтaндapтнoгo xapaê-тepиcтичнoгo пoлiнoмa вибиpaeтьcя y вiдпoвiднocтi дo нaйвищoгo cтeпeня oпepaтopa p в УXП. Для iлюcтpaцiï тaкoгo пiдxoдy пpeдcтaвимo виpaз (б) нacтyпним чинoм:
H(p ) =
|-b 0 (p ) + b 1 (p )]
LG (p ) G (p )
p
. b2(p) v -1 +
G (p )
p
v - 2 +.
bv(p )
G (p)
p
(8)
Oтyт cтae зpoзyмiлoю вимoгa дo фopми пpeдcтaвлeння B (p ) згiднo виpaзy (4) з yciмa cтeпeнями p.
Teпep пpи вибopi Hci,(p) v - 1 пopядкy oтpимaeмo
cиcтeмy piвнянь aнaлoгiчнy (8) v-гo пopядкy. Cлiд зayвaжити, щo пpи тaкoмy пiдxoдi зaбeзпeчeння piвнocтi m тa пopядкy cиcтeми piвнянь, виpaзи знaйдeниx пepeдaтoчниx функцш будуть cклaднiшими з тoчки зopy ïx peaлiзaцiï, нiж в CAP, дe вiдpaзy викoнyeтьcя piв-шсть m = v + 1 . Якшр m > v + 1 , то нaдлишкoвi нeвiдo-мi пepeдaтoчнi фyнкцiï мoжнa вибpaти дoвiльнo, в тoмy чиcлi i нyльoвими. У дeякиx випaдкax мoжливa crnya-цiя, кoли cиcтeмa (8) е те v + 1 , a v-ra пopядкy. Öe мae мш^ в CAP, y якиx в^ьш члeни piвнянь (б) тa (7) тотожш, нaпpиклaд: CПP пocтiйнoгo cтpyмy, якi зaбeз-пeчyють тexнiчний, чи cимeтpичний oптимyм. Tyт yœe пoвиннa викoнyвaтиcя yмoвa m = v .
Cинтeзyeмo тeпep мeтoдoм УXП peгyлятopи двoкoн-тypнoï CПP eлeктpoпpивoдy TПЧ-AД, cтpyктypнa cxeмa якoï пoкaзaнa нa pиc.1.
U,
и,
wpni(p) —WpM(p)
Q„
К, к;1 2л
Т«р + 1 Рп
-1
мг
-1
>о—>■
M
ß
Тер + 1
-1
1 -
<
д
>o—>
tö
Jp
Рисунок 1 - Структурна схема двоконтурноï СПР електроприводу ТПЧ-АД
УПPABЛIHHЯ
Cтpyктypнa cxeмa oб'eктa peгyлювaння, влacнe TПЧ-AД, зaпoзичeнa з po6o™ [4]. Пpи цьoмy пpийнятo нa-cтyпнi пoзнaчeння: Wp0 (p ) , Wpм (p ) - нeвiдoмi та-peдaтoчнi функцГ' peгyлятopiв швидкocтi тa мoмeнтy; Ka, Ta - пapaмeтpи випpямлячa з фiльтpoм y cклaдi
TПЧ; Ua - нaпpyгa na виxoдi кepoвaнoгo випpямлячa; Kf = K-1 - кoeфiцieнт пepeдaчi iнвepтopa в cклaдi TПЧ; pп - кiлькicть пap пoлюciв AД; Qo - швидюсть oбepтo-вoгo мaгнiтнoгo пoля; ß - кoeфiцieнт жopcткocтi na лшшнш дiлянцi мexaнiчнoí xapaктepиcтики AД; Te -eлeктpичнa cтaлa чacy AД; J - звeдeний дo вaлy двигyнa мoмeнт iнepцií pyxoмиx мac; Kм, K0 - кoeфiцieнти
звopoтниx зв'язкiв зa мoмeнтoм тa швидкicтю.
Пocтaвимo вимoгy, щoб mpex^^ пpoцecи в o6ox кoнтypax peгyлювaння вiдпoвiдaли cтaндapтнiй бiнoмi-aльнiй фopмi. Для тaкoí cтaндapтнoí фopми виpaз (7) Hoœe 6ути зaпиcaний тaк:
) = (P + ®o )v,
oтpимaнo тaкy cиcтeмy aлгeбpaíчниx piвнянь:
( Tap + 1 )( JTeP2 + Jp + ß)
2 n,
=l
Wpм(p ) Ka Kf- ß JP п
К = Юж'
Дe Юn
швидкoдiя кoнтypa мoмeнтa.
Poзв'язaвши cиcтeмy piвнянь (12), oтpимaeмo
Te + Ta
^м (P ) =
a + T-a ß + J +
Ka Kf^ ß KaKf2^ ßJp
a fp п a fp п
l
Ta. TeP
KaKJ KaK£ß
Pп
JPu
^ = ®oм'
(l2)
(1З)
(9)
дe fflo = 10/tp - швидкoдiя CAP ( tp - чac peгyлю-вaння).
Bикopиcтoвyючи pиc.i, зaпишeмo виpaз пepeдaтoчнoí фyнкцií кoнтypa peгyлювaння мoмeнтy Wм (p )
Taким чинoм oтpимaнo ПП2Д peгyлятop мoмeнтa i вiдпoвiднe знaчeння Kм .
З ypaxyвaнням пepeдaтoчнoí функцГ' (10) пpи вита-нaннi yмoви (1З) зaпишeмo пepeдaтoчнy функцГю кoн-тypa peгyлювaння швидкocтi W0(p) .
W0 (P ) =
Wpm (P)
(P + ®oм ) JP + Wprn(P ) K0
(14)
Wм(P ) =
(l0)
2 n
Wpм (P ) Ka Kf-ß Jp
п
2 nr
( TaP + 1 )(JTeP2 + JP + ß) + Wpм(p ) KaKff ß KJ
pп
^pm, нГж вcтaнoвити пopядoк v xapaктepиcтичнoгo пoлiнoмa Hcт(p ) для ^ore кoнтypa, пpoaнaлiзyeмo кГль-кicть нeвiдoмиx y ньoмy. У дaнoмy випaдкy ними мo-жуть бути Wpм(p) тa Kм. Oтжe m = 2 . О^льи
пoвиннa викoнyвaтиcя yмoвa m = v + 1 , то звщот ви-пливae, щo для внyтpiшньoгo кoнтypa v = 1 . З ypaxy-вaнням цьoгo, нa ocнoвi виpaзy (10) зaпишeмo виpaз УХП Нм (p ) для Kornypa peгyлювaння мoмeнтa нacтyп-ним чинoм:
( TaP + 1 ) (JTeP 2 + JP + ß ) (11)
нм (P) = -2п-P + K м. (11)
Wpм(P ) Ka Kf~ ß JP
п
Aнaлiзyючи виpaз (14), Hoœna зpoбити виcнoвoк пpo мoжливicть нaдaння cтaтycy нeвiдoмиx вeличин Wpm(P) , K0 тa Ю0м . Oтжe для цьoгo кoнтypa m = З . ^дГ пopядoк cтaндapтнoгo xapaктepиcтичнoгo пoлiнoмa (9) для дaнoгo кoнтypa пoвинeн бути v = m - 1 = 2. Ha ocнoвi виpaзy (14) зaпишeмo УХП для Kornypa швидкocтi H0 (p ) .
Ha пiдcтaвi виpaзiв (9) пpи v = 1 тa виpaзy (11)
H0 (P ) =
J 2 , Jюoм
.p2 + •
Wpm (P ) Wpm (P )
'P + K ш.
(15)
Bpaxoвyючи Hcт(p) (9) пpи v = 2 тa виpaз (15), oтpимaeмo
J
=l
(16)
Дe ®o
Wp0(p ) -^м- = 2 ю
Wprn(P ) ^
K0 = ю0ш>
зaдaнa швидкoдiя кoнтypa peгyлювaння швид-
кocтi двигyнa.
2
144
ISSN 1607-З274 "Paдioeлeктpoнiкa, iнфopмaтикa, yпpaвлiння" № 2, 2000
Я. Ю. Марущак, В. М. Кравцов: СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОР1В САР ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ТПЧ-АД МЕТОДОМ УЗАГАЛЬНЕНОГО ХАРАКТЕРИСТИЧНОГО ПОЛ1НОМА
Розв'язавши систему р!внянь (16), можемо записати
Vрш (Р ) = 1 -
КШ = <л>
(17)
Отже, вирази (13) та (17) дають можлив!сть побуду-вати двоконтурну СПР швидкост! в електропривод! ТПЧ-АД при задан!й швидкодп Юош, виходячи з!
стандартно! б!ном1ально! форми перех!дного процесу кожно! координати. Сл1д зауважити принципову в!дм!н-н!сть синтезовано'! СПР в!д традицшних, яка полягае в тому, що в традицшних системах швидкод!я кожного зо-вн!шнього контура обумовлена швидкод!ею внутр!шньо-го контура, а в дан!й СПР - швидкод!я внутр!шнього контура п1дпорядковуеться швидкод!! Юош зовшшнього контура.
На рис.2 показано змодельован! перех!дн! процеси пуску та накиду навантаження в синтезованш методом УХП СПР швидкост! стосовно ТПЧ-АД для наступних параметр!в електроприводу: Рн = 15 кВт,
ин = 220/380 В, О0н = 157 рад/с, ^ = 0, 023,
£крн = 0, 16, R1 = 0, 35 Ом, R2' = 0, 19 Ом,
X1 = 0, 648 Ом, X2' = 0, 98 Ом, pп = 2 , Ka = 22 ,
Ta = 0, 01с, К/ = 0, 227 Гц/В, Те = 0, 019 с,
в = 27, 87 Нм • с/рад, J = 2, 0 кгм2.
Граф1ки, приведен! на рис.2, тдтверджують право-м!рн!сть використання методу УХП для синтезу регулятора СПР стосовно ТПЧ-АД. При цьому, не вдаючись
у детальний анал1з статично1 точност1 регулювання, видно, що статична похибка при накид! навантаження становить Дюд ~ 3, 2 %.
У зв'язку з тим, що структурна схема асинхронного двигуна, яка отримана в робот! [4], побудована на п!д-став1 вираз1в, що стосуються узагальнено! електрично! машини, вона е под!бною до структурно! схеми двигуна пост!йного струму незалежного збудження. Тому внут-р!шн!й зворотний зв'язок за швидк!стю двигуна можна розглядати як аналог внутр!шнього зворотнього зв'язку за ЕРС двигуна пост!йного струму. Ця аналог!я на-штовхуе на думку про можлив!сть нехтування за певних параметр!в ТПЧ-АД внутр!шн!м зворотним зв'язком за швидк!стю так, як це робиться при синтез! СПР електро-привод!в пост!йного струму. З урахуванням цього, вираз (10) трансформуеться до такого вигляду:
^ (Р) =
^ ) Ка ^в п
2 к
(ТаР + 1)(+ 1) + ^рм (р) КаК/~в Км
п
(18)
Тод1, зг!дно методу УХП, на п!дстав! виразу (18) отримаемо
Те + Та , 1
V (Р ) =
2 пп „ „2 п
ТТ
а е
2П 2П 2 п ~Р'
КаК/~ в КаК/~вР КаК/~в (19)
Р п Р п п
Км = ®ом'
Таким чином, тепер мова йде про П1Д регулятор моменту.
юом = иош-
год [рад/с], М 10"1[Нм]
0.000 в.150 е.звв 0.450 0.600 в.750 0.900 1.05 1.20 1.35 1.50 тс
Рисунок 2 - Перех1дт процеси в двоконтурнш СПР швидкост1 електроприводу ТПЧ-АД при Юош = 20 рад/с
УПРАВЛ1ННЯ
Синтез контура швидкосп залишаеться без змш i здшснюеться у в^повщносп з виразом (17).
Результати моделювання перехщних процеив в СПР з П1Д регулятором момента та П-регулятором швидкocтi при наявнocтi внутpiшньoгo зворотнього зв'язку за швидюстю практично повшстю cпiвпадають з кривими, приведеними на рис.2.
Проведет дослщження показали, що нехтувати внут-piшнiм звopoтнiм зв'язком за wÄ при cинтeзi peгулятopiв СПР стосовно електроприводу ТПЧ-АД можна, якщо виконуеться умова Тм >(4 + 5)Те
( Тм = J/ß ). При poзглядi iнших структур САР
електроприводу ТПЧ-АД, синтез peглятopiв методом
УХП здшснюеться аналoгiчнo. Зpoзумiлo, що це
стосуеться систем скалярного керування за законом U/f = f = const.
висновки
1. Використання методу УХП для синтезу peгулятopiв СПР електроприводу ТПЧ-АД дае можлившть забезпечити динамiчнi показники координат регулювання у вщпов^носи з будь-якою стандартною формою, в тому чи^ i бiнoмiальнoю.
2. Параметри кoнтуpiв регулювання вибираються на
тдстав1 бажаного значения швидкоди Юош , а швидкод1я внутр1шнього контура обумовлена цим значениям wош.
3. При стввщношенш Тм >(4 + 5)Те синтез
регулятор1в можна проводити без урахування дп внутр1шнього зворотнього зв'язку за швидюстю двигуна.
4. Використання методу УХП для синтезу СПР можливе для будь-яких структур САР електроприводу ТПЧ-АД при скалярному керуванш за законом U/f = f = const.
ПЕРЕЛ1 К ПОСИЛАНЬ
1. Осичев A.B., Котляров В.О., Марков В.С Стандартные распределения кореней в задачах синтеза в электроприводе // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. Труды конференции. Харьков. 0снова.1997.с.104-109.
2. Марущак Я.Ю. Метод синтезу регулятора струму // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. Вестник ХГПУ. Специальный выпуск. Харьков. 0снова.1998.с.193-195.
3. Марущак Я.Ю. Метод синтезу систем тдпорядкованого регулювання, який забезпечуе стандарты форми розпод1лу корешв характеристичного р1вняння // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. Вестник ХГПУ. Специальный выпуск. Харьков. 0снова.1998.с.190-192.
4. Теор1я електроприводу: П1дручник/ М.Г.Попович, М.Г.Борисюк, В.А.Гаврилюк та /н.: Вища шк., 1993.-494с.
УДК 519.713.1
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДИСКРЕТНОГО АВТОМАТА АВТОМАТАМИ МЕНЬШЕЙ РАЗМЕРНОСТИ И ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ НИМИ
И. А. Орловский
Излагается способ описания и реализация дискретного автомата большой размерности по частям в виде отдельных автоматов, каждый из которых имеет свою собственную память внутренних состояний. Рассматриваются вопросы организации связей между автоматами. Приведен конкретный пример реализации автомата.
Викладаеться спос1б опису i реал1защя дискретного автомата великоЧ розмiрностi вроздрiб у виглядi окремих автома-тiв, кожний iз яких мае свою власну пам'ять внутрШтх ста-тв. Розглядаються питання органiзацiï зв'язкiв мiж автоматами. Надаеться конкретний приклад реалiзацiï автомата.
The way of the description and realization of the discrete automatic device of the large dimension in parts as separate automatic devices is stated, each of which has own memory of internal state. The questions of organization of communications between automatic devices are considered. The concrete example of realization of the automatic device is considered.
ВВЕДЕНИЕ
Представление сложного дискретного последователь-ностного автомата (например, системы управления станком, роботом, управляющие устройства различных техпроцессов) в виде отдельных более простых дискретных автоматов, управляющих функциональными узлами устройства, с организацией связей между ними, позволяет разбить сложную задачу на несколько более простых и решать каждую из них независимо.
Реализация сложного автомата путем разделения его на части может выполняться с использованием общей внутренней памяти для всех частей автомата [1] или с использованием своей собственной памяти для каждой части автомата.
В первом случае автомат представляется общей таблицей переходов и общей таблицей выходов. Каждая из этих таблиц разбивается на столько частей, на
146
ISSN 1607-3274 "Радюелектрошка, 1нформатика, управлшня" № 2, 2000
