Разработка и исследование алгоритмов управления системой "Импульсный усилитель мощности - асинхронный двухфазный двигатель"

• Автор: Фам Туан Тхань
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Список использованных сокращений
1.ОБЗОР МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ДВУХФАЗНЫМИ
ДВИГАТЕЛЯМИ
1.1 .Амплитудный способ управления
1.2.Фазовый способ управления
1.3.Амплитудно-фазовый способ управления
1 АПространственный способ управления
1.5.Частотно-регулируемый способ управления
1.5.1 .Управляемость АДД в установившихся режимах
1.5.2.Регулирование максимального момента
1.5.2.1 .Закон 15=сопб1 и Д=уаг
1.5.2.2.3акон 15г5=сопз1
1.5.2.3.Закон Ч/ц=соп51
Гб.Сравнительный анализ методов управления
1.7.Выводы по разделу
2.МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ НА
ОСНОВЕ АСИНХРОННОГО ДВУХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ
2.1.Блок мехатронного модуля
2.2.Математическая модель АДД как объекта управления
2.3.Математическая модель импульсного усилителя мощности
2.4.Математическая модель специализированного микроконтроллера
2.5.Выводы по разделу
3.АЛГОРИТМЫ КОММУТАЦИИ КЛЮЧЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИУМ ПРИ МИКРОПРОЦЕССОРНОМ УПРАВЛЕНИИ АСИНХРОННЫМИ ДВУХФАЗНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
3.1.Совместное управление ключевыми элементами. Амплитудное управление с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке возбуждения и центрированной ШИМ
3.2.Совместное управление ключевыми элементами. Фазоимпульсное управление с симметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ
3.3.Совместное управление ключевыми элементами. Амплитуднофазоимпульсное управление с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ
3.4.Комбинированное управление ключевыми элементами.
Амплитудное управление с энергосберегающей несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и
центрированной ШИМ
3.5.Выводы по разделу
4.РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ
УПРАВЛЕНИЯ
4.1.Непрерывное управление асинхронным двухфазным двигателем
4.1.1 .Результаты моделирования, полученные при амплитудном управлении
4.1.2.Результаты моделирования, полученные при фазовом управлении
4.1.3.Результаты моделирования, полученные при амплитуднофазовом управлении
4.1.4.Сравнение результатов моделирования при различных способах управления
4.2.Дискретное управление асинхронными двухфазными двигателями
4.2.1 .Формирование блоков мехатронного модуля
4.2.1.1 .Формирование модели блока СМК
4.2.1.2.Создание модели блока импульсного усилителя
мощности
4.2.2.Амплитудное управление с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и центрированной ШИМ

4.2.3.Фазоимпульсное управление асинхронными двухфазными двигателями с симметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ
4.2.4.Амплитудно-фазоимпульсное управление асинхронными двухфазными двигателями с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ
4.3.Сравнение характеристик АДД при импульсном управлении
4.4.Сравнение между непрерывным управлением и импульсным управлением АДД
4.5.Выводы по разделу
5.РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА УПРАВЛЕНИЯ АДД ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
5.1.Устройства управления двигателями на основе микропроцессорных
интегральных схем
5.2.0бобщенная структура микроконтроллера управления АДД
5.3.Формирование переменных и управляющих логических функций АДД с помощью методики и средств автоматизированного проектирования
5.3.1.Блок выделения модуля и знака из кода управления
5.3.2.Блок формирования логических переменных
5.3.3.Преобразователь код - широтно-импульсный сигнал
5.3.4.Блок мертвого времени
5.3.5.Блок формирования управляющих логических функций
5.4.Выводы по разделу
6 .ЭКСПЕРИМЕНТ А ЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ
6.1 .Постановка задачи
6.2.0писание экспериментального стенда
6.3.Экспериментальное исследование регулировочной характеристики АДД
скольку в работе рассматриваются быстродействующие АДД малой и средней мощности, в качестве ключевых элементов ИУМ целесообразно использовать транзисторы.
Схема импульсного усилителя мощности и АДД показана на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Схема ключевого усилителя мощности и АДД
На рис. 2.3 приняты следующие обозначения: Ип - напряжение источника питания; КЭ1 КЭ8 - ключевые элементы.
Будем полагать, что на управляющие входы КЭ и ИУМ поступают логические сигналы: 0 и 1. Назовем эти сигналы управляющими логическими функциями (УЛФ) - 1Л(тго2), где I - номер КЭ, тт^ - минимальный интервал времени, определяемый генератором тактовых импульсов СМК, т= 0,1,2.... Нумерацию КЭ проведем таким образом, чтобы в одной стойке верхний ключ имел нечетный номер, а нижний - четный.
При этом усилитель мощности состоит четырех стоек: КЭ1-КЭ2, КЭЗ-КЭ4, КЭ5-КЭ6, КЭ7-КЭ8. Две стойки КЭ1-КЭ2, КЭЗ-КЭ4 управляют напряжением обмотки управления (ОУ), а две стойки КЭ5-КЭ6, КЭ7-КЭ8 управляют напряжением обмотки возбуждения (ОВ). Каждая стойка усилителя может находиться в одном из двух состояний:
■ Первое состояние - 1-0 - ключ КЭ1(КЭЗ, КЭ5, КЭ7) открыт и проводит электрический ток, а ключ КЭ2(КЭ4, КЭ6, КЭ8) закрыт и не проводит электрический ток.
■ Второе состояние - 0-1 - противоположное.