Модальные регуляторы цифровых электроприводов постоянного тока

• Автор: Пахомов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВОГО МОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

С ПРЯМЫМ ЦИФРОВЫМ МОДАЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

2.1. Расчетная схема цифровой системы электропривода

2.2. Математическое описание двигателя постоянного тока

2.2.11 Дифференциальные уравнения двигателя постоянного тока

2.2.2. Передаточные функции и структурная схема двигателя постоянного тока

2.2.3. Линейные уравнения состояния двигателя постоянного тока

2.3. Математическое описание микроЭВМ

2.3.1. Функции, выполняемые микроЭВМ в системах электропривода

2.3.2. Алгоритм работы и передаточная функция цифрового

фильтра
2.3:3. Соотношение периода прерывания микроЭВМ
и периода коммутации силового преобразователя
2.4. Математическое описание силового преобразователя
2.4.1. Статическая модель силового преобразователя
2.4.2. Динамическая модель силового преобразователя
2.4.3. Визуальная модель управляемого выпрямителя
2.4.4. Визуальная модель широтно-импульсного
преобразователя
2.5. Особенности учета чистого запаздывания
2.6. Математическое описание объекта управления цифровых систем
в пространстве состояний
2.6.1. Связь между передаточными функциями и уравнениями
состояния объекта управления
2.6.2. Связь линейных дифференциальных уравнений непрерывной части объекта управления и
дискретных уравнений состояния;
2.6.3. Технология расчета дискретных уравнений состояния
по передаточным функциям и дифференциальным уравнениям
непрерывной части объекта управления
2.7. Обсуждение результатов
3. МЕТОДИКА СИНТЕЗА ЦИФРОВЫХ МОДАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ
3.1: Синтез цифрового модального регулятора
3.2. Синтез цифрового комбинированного регулятора
3.3. Особенности учета переменного характера чистого запаздывания при синтезе модального цифрового регулятора системы
силовой преобразователь-двигатель постоянного тока
3.4. Выбор характеристического полинома замкнутой
цифровой системы
3.4.1. Общий вид характеристического полинома
замкнутой системы
3.4.2. Стандартные распределения полюсов
непрерывных систем автоматического управления
3.4.3. Уточнение коэффициентов характеристического полинома
Грехема-Летропа
3.4.4. Сравнительный анализ стандартных распределений полюсов импульсных систем автоматического управления
3.5. Обсуждение результатов
4. ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ С МОДАЛЬНЫМ
УПРАВЛЕНИЕМ
4.1. Синтез регулятора тока якоря двигателя постоянного тока
4.1.1. Модальный регулятор мгновенных значений тока якоря

4.1.2. Комбинированный регулятор среднего за последний
период коммутации в периоде прерывания тока якоря
4.2. Синтез регулятора частоты вращения вала двигателя
4.2.1. Метод организации токоограничения в цифровой
модальной системе управления с переменной структурой
4.2.2. Модальный регулятор мгновенного значения частоты вращения в системе с переменной структурой
4.2.2. Комбинированный регулятор мгновенного значения
частоты вращения
4.3. Интерфейсная часть программы автоматизированного
расчета цифровых систем с модальным управлением
4.4. Исследование динамических характеристик цифровых систем
с модальным управлением
4.4.1. Математическое моделирование замкнутых цифровых систем
с модальным регулятором
4.4.2. Математическое моделирование замкнутых цифровых систем
с комбинированным регулятором
4.4.3. Математическое моделирование системы модального управления с переменной структурой
4.5. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П. 1. ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
П. 2. АКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

2.6. Математическое описание объекта управления цифровых систем в пространстве состояний
Проектирование СЭМУ, структура которых основана на суммировании ОС по вектору ПС в одной точке, целесообразно осуществлять при помощи дискретных УС [68]. Метод УС использует аппарат векторно-матричных обозначений, обобщая и упрощая математические выражения, описывающие динамику системы. Кроме того, он удобен при применении микроЭВМ для решения задач анализа и синтеза различных классов цифровых систем. Дискретные УС могут быть получены посредством применения дискретного преобразования Лапласа ^-преобразования) к непрерывным ПФ ОУ и последующего перехода к разностным уравнениям [36]. Такой подход является привлекательным, так как для составления УС можно использовать готовые дискретные ПФ ОУ [29], но в случае высокого порядка ПФ приводит к затруднениям, что вынуждает идти на определенные упрощения. Другой метод численного расчета параметров дискретных УС ОУ предполагает использование ДУ непрерывной части ОУ. Остановимся на этих вопросах подробнее.
2.6.1. Связь между передаточными функциями и уравнениями состояния объекта управления
2.6.1.1. Передаточная функция объекта управления
Расчётную структурную схему рис. 16 получим, добавив к схеме рис. 7 непрерывную часть ОУ с ПФ IVи (Д), а также непрерывный выходной фильтр с ПФ 1Ксу(<7) и дискретный выходной фильтр с ПФ Д^-(д), необходимых, как
будет показано ниже, для организации процедуры усреднения и фильтрации регулируемых координат. Соответствующие выходные сигналы обозначены как х(г), хс(т) и х^п].