Позиционный микроэлектропривод с двухканальным управлением

• Автор: Гринкевич, Дмитрий Яковлевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 229 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава!. Анализ режимов позиционирования МЭП при двухканальном
управлении.
1.1 Краткий обзор механизмов и устройств, работающих в режиме позициони- 16 рования. Основные требования, предъявляемые к электроприводам таких устройств
1.2 Анализ и классификация тахограмм позиционного МЭП
1.3 Оценка целесообразности двухканального управления при позиционирова- 30 НИИ.
1.3.1 Условие “больших” перемещений при однозонном регулировании
1.3.2 Отработка перемещений при регулируемом потоке двигателя
/. 3.3 Оценка эффективности регулирования потока при позиционировании
1.3.4 Оценка целесообразности двухзонного регулирования скорости при
различных видах цикла позиционирования.
Выводы по Главе
Глава 2. Регулирование токов электрической машины с двумя каналами
управления.
2.1 Микроэлектродвигатель постоянного тока, как двухканальный объект 47 управления.
2.2 Алгоритмы управления токами машины, обеспечивающие предельное бы- 50 стродействие позиционного МЭП с двухканальным управлением.
2.2.1 Регулирование напряжения на якоре
2.2.2 Регулирование напряжения возбуждения
2.3 Релейный контур регулирования тока якоря при управлении напряжением 54 на обмотке якоря (ОЯ).
2.3.1 Общие положения
2.3.2 Релейный контур регулирования тока якоря при двуполярном пита- 56 нии.
2.3.3 Релейный контур регулирования тока якоря при однополярном пита

нии.
2.4 Релейный контур регулирования тока возбуждения машины постоянного тока.
2.5 Релейный контур регулирования тока якоря при управлении напряжением на обмотке возбуждения.
2.6 Амплитуда пульсаций тока якоря машины постоянного тока при двухканальном импульсном управлении.
Выводы по Главе 2.
Глава 3. Двухзонное управление скоростью позиционного электропривода постоянного тока.
3.1 Принципы двухзонного управления скоростью электродвигателя постоянного тока.
3.1.1 Двухзонная система регулирования скорости с независимым управлением и двухканальным импульсным питанием.
3.1.2 Основные предпосылки для определения моментов переключения зон регулирования скорости двигателя постоянного тока при двухканальном импульсном питании.
3.1.3 Функциональная схема логического устройства согласования зон регулирования скорости.
3.2 Синтез системы автоматического регулирования (САР) скорости в первой зоне регулирования.
3.2.1 Общие положения.
3.2.2 Обоснование применения релейного регулятора скорости в зоне больших рассогласований координат.
3.2.3 Синтез САР скорости в зоне малых рассогласований. Комбинированная система автоматического регулирования скорости с переменным алгоритмом управления силовыми ключами транзисторного преобразователя.
3.2.4 Методика выбора частоты широтно-импульсной модуляции в режиме малых рассогласований. Условие синхронизации релейных регуляторов тока и скорости.

3.3 Синтез системы автоматического регулирования (САР) скорости во вто
рой зоне регулирования.
3.3.1 Постановка задачи
3.3.2 Синтез “квазиоптимального ” управления
3.4 Способы снижения амплитуды пульсаций скорости при двухканальном
импульсном управлении.
3.4.1 Общие положения
3.4.2 САР с релейным контуром регулирования тока якоря
3.4.3 САР с ШИР токов якоря и возбуждения
Выводы по Главе
Глава 4. Синтез контура положения двухканального позиционного МЭП
4.1 Анализ и синтез контура регулирования положения в режиме “малых” пе- 144 ремещений.
4.1.1 Постановка задачи
4.1.2 Оптимальное по быстродействию управление в режиме ".малых ” пе- 146 ремещений.
4.1.3 Синтез “квазиоптимального ” управления в режиме “малых” переме- 148 щений на основе метода старшей производной с широтно-импульсной модуляцией управляющего сигнала.
4.2 Синтез регулятора положения в режимах “средних” и “больших” переме- 156 щений.
4.2.1 “Параболический”регулятор положения
4.2.2 Синтез регулятора положения в режимах “средних ” и “больших ” пе- 157 ремещений при регулируемом потоке двигателя.
4.3 Согласование режимов работы регулятора положения
Выводы по Главе
Глава5. Экспериментальное исследование позиционного МЭП
при двухканальном импульсном управлении.
5.1 Описание экспериментальной установки
5.2 Экспериментальное исследование статических и динамических характери- 180 стик микроэлектропривода

В частном случае при нулевом участке установившейся работы на максимальной скорости:

,=(/М

21 1 , т-1п-

(1.22)
Тогда суммарные потери в двигателе при отработке “большого” перемещения с регулированием потока двигателя запишутся в виде:
tpyt т +рф +Чф+1у м . 1 =£Г 2 I,-2
1 4)1 ‘о )
(1.23)
1.3.3 Оценка эффективности регулирования потока при позиционировании.
Как уже было отмечено, снижение потока двигателя целесообразно проводить при наличии “больших” перемещений (условие “больших” перемещений см. (1.12)). Очевидно, что за счет применения двухзонного регулирования скорости время позиционирования может быть снижено. Величину, характеризующую снижение времени позиционирования (увеличение быстродействия), можно представить в виде отношения (относительное время позиционирования):
: га :

(где: числитель см. (1.13), знаменатель см. (1.21))
Для оценки изменения потерь в двигателе при регулировании потока введем величину (относительные суммарные потери):

(1.24)

(где: числитель см. (1.14), знаменатель см. (1.23)) Раскрывая (1.25), можно записать:
(1.25)