Разработка системы управления многофазного вентильно-индукторного привода с промежуточным регулируемым звеном постоянного тока

• Автор: Анучин, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

Глава 1. Обоснование и разработка стуктуры системы управления вентильноиндукторным приводом с промежуточным звеном постоянного тока
1.1. Вентильно-индукторный двигатель как объект управления
1.2. Структура посторения силового преобразователя и информационных цепей
1.3. Требования к микропроцессорной системе управления
1.4. Обоснование базовой структуры системы управления
1.4.1. Механические характеристики ВИЛ
1.4.2. Требования к коммутатору фаз
1.4.3. Выбор системы базовых величин
1.4.4. Выбор структуры регулятора скорости
1.5. Построение программного обеспечения системы управления
1.5.1. Подключение устройств к микроконтроллеру
1.5.2. Задачи системы управления
1.5.3. Распределение программных ресурсов микроконтроллера
Выводы по главе
Глава 2. Разработка алгоритмов основных узлов системы управления
2.1. Синтез и моделирование регулятора напряжения промежуточного звена постоянного тока
2.1.1. Математическая модель идеального преобразователя напряжения
2.1.2. Моделирование одноконтурных регуляторов напряжения
2.1.3. Синтез и моделирование двухконтурной системы управления для режима непрерывного тока
2.1.4. Оценка чувствительности системы к измерению электрических величин
2.1.5. Работа преобразователя и управление им в режиме прерывистого тока дросселя
2.2. Измерение скорости и положения
2.2.1. Основные требования к измерителю скорости и положения
2.2.2. Реализация измерителя скорости
2.2.3. Реализация измерителя положения
2.3. Измерение электрических параметров привода
2.4. Построение интерфейсных модулей программного обеспечения
2.5. Разработка ПИ-регулятора повышенной точности
2.5.1. Схемы классического ПИ-регулятора в цифровой системе
2.5.2. Программная реализация ПИ-регулятора на ТМБ320х24хх
Выводы по главе
Глава 3. Методы борьбы с коммутационными помехами по аналоговым цепям системы управления
Выводы по главе
Глава 4. Разработка методик тестирования, настройки и защиты системы управления и привода
4.1. Разработка стенда тестирования микроконтроллеров системы управления
4.2. Методика тестирования преобразователя и привода
4.3. Построение системы программных защит преобразователя
Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение 1. Уравнения имитационной модели DCDC-преобразователя в машинном виде
Приложение 2. Результаты экспериментальных исследований регуляторов напряжения DCDC-преобразователя
Приложение 3. Реализация алгоритмов измерителя скорости и положения
Приложение 4. Реализация ПИ-регулятора
Приложение 5. Стенд автоматизированного тестирования контроллеров
Приложение 6. Результаты экспериментальных исследований привода

1.5.2. Задачи системы управления
Система управления состоит из отдельных программных модулей, часть из которых изображена на структурной схеме рис.1.4.11. Фрагменты программного обеспечения могут предъявлять определенные требования к частоте вызова, занимать слишком много времени для помещения в прерывания, поэтому важно определить стратегию распределения задач по времени. К задачам относятся:
^ измерение положения ротора;
•/ коммутатор фаз (БК);
^ работа с АЦП, фильтрация и преобразование аналоговых сигналов;
^ анализ аппаратных защит;
^ программные защиты;
^ регулятор напряжения ЭСОС-преобразователя;
^ измерение скорости;
^ адаптивный регулятор скорости;
^ дискретный автомат состояний привода;
^ сервисные функции.
Измерение положения ротора осуществляется либо по дискретному коду датчика положения, либо, когда скорость определена, экстраполируется от нулевого угла поворота датчика. Измерение положения необходимо производить с частотой принятия решения о коммутации фаз, то есть с частотой вызова БК, с целью обеспечения переключения в момент прохождения ротором установленного угла с заданной погрешностью. Данную процедуру необходимо разместить в регулярном прерывании и вызывать ее непосредственно перед вызовом БК, для которого расчетная частота составляет 40 кГц или 80 кГц (для двигателей со скоростью вращения 5000 об/мин).