Микропроцессорная система определения динамических характеристик электромеханических устройств и аппаратов

• Автор: Кравцов, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
1,1. Электродвигатели и их производственные механизмы
1.2. Электромагниты
1.3. Электрогидравлические силовые устройства
1.4. Магнитные усилители
1.5. Датчики механических величин
1.6. Логико-вычислительные устройства
РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ НА
УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК
2.1. Определение метода и часто^рог^диапазона измерений
2.2. Определение требуемого диапазона изменения входных и выходных сигналов элементов электро-
механических систем регулирования
2.3. Выбор номинальных значений сигналов измерительной
части устройства
2.4. Определение состава измерительной системы и принципов
определения частотных характеристик
2.5. Предварительное рассмотрение методов определения
частотных характеристик
2.6. Технические требования на измерительный блок
МЕТОДИКИ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ХАРАКТЕРНОЙ ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТОВ САР
3.1. Выбор характерной группы элементов САР для построения
системы измерения
3,2. Разработка принципов схемотехнической реализации измерений
3.3. Методика определения передаточных функций выбранной
группы элементов
3.4. Методика определения динамических коэффициентов передачи

3.5. Определение передаточных функций путем подачи на вход элемента ступенчатого сигнала
3.6. Представление результатов эксперимента
4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И ПРОГРАММНОЙ ПОДДЕРЖКИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
4.1. Микропроцессорный блок
4.2. Функциональный генератор
4.3. Общая структура приборно-программного модуля для
измерения частотных характеристик
4.4. Разработка интерфейса и программ для управления
внешним задающим генератором
4.5. Разработка программы первичной обработки данных
4.6. Разработка программы для определения модулей и фаз передаточных функций.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Испытания устройства для определения частотных характеристик 103 5.2.0пределение передаточных функций электромагнита со сплошным
магнитопроводом
5.2.1. П-образный электромагнит
5.2.2. Кольцевой электромагнит высокочастотного электродвигателя
5.2.3. Кольцевой электромагнит Nuovo-Pignone
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Технические требования и принципиальные
схемы блока процессора
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Описание принципиальной схемы и расчет
элементов генератора
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Исходные тексты программ определения
частотных характеристик.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Исходный текст программы расчета погрешностей определения дифференциальных коэффициентов передачи

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время существует значительное многообразие систем регулирования, включающих электромеханические элементы (электродвигатели, электромагниты, датчики электрических и неэлектрических величин, релейные регуляторы и т.д.). В соответствии с [33], обобщенная схема такой системы управления (в одномерном исполнении) имеет вид, представленный на рис. 1.
Рис. 1. Обобщенная схема одномерной СУ.
Здесь Ху(1) - управляющий сигнал; Х(1) - сигнал обратной связи, У(1)- регулируемая переменная: 11(1;) - регулирующее воздействие; Р(1) - возмущение.

Таблица 1.2.
Вид : исполни- Характер про- Характерные Диапазон Диапазон
тельного меха ходной харак- постоянные Входных сигна- выходных
низма теристики времени лов управления сигналов
ЭЛЕ КТ РОДВИГ АТЕЛИ
Пост. тока маломощные, до 10 Вт линейная 10 мс... Юс 0,01...1 А 1...30В 1...Ю0 1/с 1...1000 Н*см
Пост, тока средней мощности, до 1КВт условно линейная 100 МС...100 с 1...10 А 30...220 В 5...600 1/с 1...100 Н*м
Пост, тока большой мощности, более 10 КВт условно линейная 100 МС...10 с 10...100 А 100...600 В 1...Ю0 1/с 100... 1000 Н*м
Асинхронные малой мощности, до 10 Вт условно линейная 10...150 мс 10...Ю0 мА 6...220 В (~ ток) 1...Ю0 1/с 1...1000 Н*см
Асинхронные средней мощности, до 1КВт условно линейная 0,1...Юс 1...Ю А 36...220/380 В 5...600 1/с 1...100 Н*м
Асинхронные большой мощности, до 10 КВт условно линейная 0,1...Юс 1...Ю0 А 220...3000 В 1...100 1/с 100... 1000 Н*м
ЭЛЕ КТРОМАГ НИТЫ
Нейтральные Рном<1Н квадратичная с насыщением 1...Ю мс 1...Ю0 мА 1...27 В 0,1...1 Н 0,1...1 мм
Нейтральные Рном=1..Л00Н квадратичная с насыщением 10...100 мс 0,1...5 А 10.. .100 В 1...Ю0Н 0,1...2 мм
Нейтральные Рном>100 Н квадратичная с насыщением 50... 1000 мс 5...50 А 30...220 В 100... 10000 н 0,2...10 мм
Электромагнитные преобразователи (поляризованные) условно линейная с насыщением 0,05...0,1 с 1...Ю0 мА 1...27 В 0,5...5 Н 0,5...2 мм
Магнитоэлектрические преобразователи (электродинамические) линейная 0,025...0,05 с 1...Ю0 мА 1...ЮВ 0,5...5 Н 0,5...2 мм