CC BY
10
УДК 62-83
А.В. Бубнов, В. А. Емашов, А.Н. Чудинов
Омский государственный технический университет, Омск
СПОСОБ ФАЗИРОВАНИЯ СИНХРОННО-СИНФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С КВАЗИОПТИМАЛЬНЫМ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ РЕГУЛИРОВАНИЕМ И ЕГО МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРИЛОЖЕНИИ 81МиЬШК ПАКЕТА ПРОГРАММ МАТЬАВ
►
►
Синхронно-синфазные электроприводы (ССЭ) (рис. 1) находят широкое применения в авиационной и космической промышленности, робототехнике, информационноизмерительной технике и т.д. ССЭ представляет собой совокупность управляемого задающего генератора и одного или нескольких электроприводов с фазовой синхронизацией, которые связаны с задающим генератором только односторонними каналами связи. В подобных системах обеспечивается синхронность вращения каждого исполнительного электродвигателя и стабилизация заданного взаимного углового расположения валов (фазирование).
КУ
ЭД
БИД
О С О с
Рис. 1. Обобщенная функциональная схема синхронносинфазного электропривода
В настоящее время применяются различные способы регулирования ССЭ, при этом практически все они основаны на алгоритме последовательной стыковки во времени двух
процессов [1]: фазирование осуществляется после синхронизации, что не позволяет обеспечить максимально высокие динамические показатели качества регулирования электропривода [2].
В работе [3] предложен способ квазиоптимального по быстродействию регулирования ССЭ, в котором процесс фазирования начинается после уменьшения ошибки по угловой скорости до определенной величины.
106
Целью данной работы является построение математической модели способа квазиоптимального по быстродействию регулирования с предварительным фазированием ССЭ и её исследование в приложении Simulink пакета программ Matlab.
Для организации квазиоптимального по быстродействию регулирования с предварительным фазированием при разгоне электропривода до заданной угловой скорости аз необходимо иметь информацию об ошибках по углу Да и по угловой скорости Аю в режиме разгона электропривода с фазовой синхронизацией (ЭПФС), служащего основой для построения ССЭ. Ошибка по углу автоматически формируется в блоке определения углового рассогласования (БОУР), входящего в состав фазирующего регулятора (ФР) (Рис. 1, рис. 2), а ошибка по угловой скорости в блоке определения частотного рассогласования (БОЧР) [4, 5], который для этого вводится в состав ФР [3] (Рис. 2)
БЗЧ
^оп ^'оп
У
ЛУС КУ ЭД
ФР БОУР
^ ^ос
БИД
БОЧР
Рис. 2. Структурная схема синхронно-синфазного электропривода
с блоком определения частотного рассогласования
Таким образом, осуществляют сначала процесс фазирования, а после - синхронизации.
На рис. 3 способ фазирования ССЭ с оптимальным по быстродействию регулированием реализован в приложении Simulink пакета программ МайаЬ
На рис. 4 представлены фазовые портреты движений к синфазному режиму при различных значениях Дю начала фазирования.
На рис. 5 представлен график зависимости времени фазирования от значения Дю начала фазирования, полученный в результате моделирования.
Из рис. 5 видно, что время фазирования при увеличении значения Дюн существенно сокращается. Отсюда можно сделать вывод о целесообразности начала фазирования при Дю>100.
Полученные результаты можно использовать при проектирование синхронносинфазных электроприводов.
108
Рис. 3. - Реализация способа фазирования ССЭ в приложении 81ши1шк пакета программ МаЙаЪ
Рис. 4. Фазовые портреты движений к синфазному режиму
0.7
0.6
0.5
г
0.4
0.3
0.2
0.1
0 50 100 150 200 250 ЗС
Дш
Рис. 5. Зависимость длительности фазирования от значения Дю начала фазирования
109
Библиографический список
1. Бубнов, А.В. Вопросы теории и проектирования прецизионных синхронносинфазных электроприводов постоянного тока : монография. - Омск : Редакция журнала «Омский научный вестник», 2005. - 190 с.
2. Сравнительный анализ способов фазирования синхронно-синфазного электроприво-
да по быстродействию / А. В. Бубнов [и др.] // Динамика систем, механизмов и машин : матер. VII Междунар. науч.- техн. конф. / ОмГТУ. - Омск, 2009. - Кн. 1. - С. 121-125.
3. Бубнов, А. В. Способ фазирования синхронно-синфазного электропривода с оптимальным по быстродействию регулированием / А. В. Бубнов, В. А. Емашов, А. Н. Чудинов // Россия молодая : передовые технологии - в промышленность : матер. IV Всерос. молодежн. науч.-техн. конф. / ОмГТУ. - Омск, 2011. - Кн. 2. - С. 27-29.
4. Особенности формирования корректирующих сигналов в электроприводе с фазовой синхронизацией в режимах насыщения логического устройства сравнения / А. В. Бубнов [и др.] // Россия молодая : передовые технологии - в промышленность : матер. III Всерос. молодежн. науч. - техн. конф. / ОмГТУ. - Омск, 2010. - Кн. 1. - С. 22-25.
5. Бубнов, А. В. Способ косвенного определения ошибки по частоте вращения в электроприводе с фазовой синхронизацией в режиме насыщения логического устройства сравнения / А. В. Бубнов, В. А. Емашов, А. Н. Чудинов // Омский научный вестник. - 2011. - № 1(97). — С. 99-103.
