Совершенствование и реализация систем управления преобразователей судовых электротехнических комплексов

• Автор: Сковпень, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
1. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
1.1. Методы синтеза оптимальных систем управления
1.2. Особенности математического описания систем
с ключевыми элементами
1.3. Описание дискретно-непрерывной системы
в пространстве состояний
1.4. Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЩЕГО МЕТОДА ЛИНЕЙНОЙ РАЗНОСТНОЙ КОРРЕКЦИИ
2.1. Сущность метода разностной коррекции
2.2. Преобразование уравнения первого порядка
2.3. Вычислительный пример ЛРК
2.4. Выводы
3. ПРИМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ РАЗНОСТНОЙ КОРРЕКЦИИ
В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
3.1. Описание системы регулирования напряжения
3.2. Непрерывный режим работы управляемого выпрямителя
3.2.1. Разностное уравнение управляемого выпрямителя
3.2.2. Вычислительный эксперимент
3.3. Полууправляемый режим работы выпрямителя
3.3.1. Разностное уравнение управляемого выпрямителя
3.3.2. Вычислительный эксперимент
3.4. Компьютерное моделирование динамических режимов
работы управляемого выпрямителя
3.4.1. Моделирование выпрямителя в непрерывном режиме
3.4.2. Моделирование выпрямителя в полууправляемом режиме
3.5. Выводы
4. ПРИМЕНЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ РАЗНОСТНОЙ КОРРЕКЦИИ
В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОТАКТНЫХ ШИП
4.1. Описание системы регулирования тока нагрузки
4.2. Математическое описание ШИП
4.3. Вычислительный эксперимент
4.4. Компьютерное моделирование динамических режимов
работы ШИП
4.5. Выводе,і
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ЛИНЕЙНОЙ РАЗНОСТНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ
5.1. Экспериментальная установка
5.1.1. Модуль АЦП АШ-5А
5.1.2. Плата электронных ключей ТВІ-0/24С
5.2. ЭксперЕЕментальная установка для іЕсследованЕЕЯ УВ
5.2.1. Сееловзя часть УВ
5.2.2. Система управления УВ
5.2.3. Результаты эксперЕЕ.менталыЕЫх исследованЕЕЙ
5.3. ЗксперіЕ.ментальЕіая установка для еесслєдовзііия ШИП
5.3.1. Сееловля часть ШИП
5.3.2. Система управленіЕЯ ШИП
5.3.3. Результаты зксперіЕмеЕїтальньїх исследований
5.4. Способы практической реалЕЕзаціїЕЕ ЛРК
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
БВКК - блок вычисления корректирующего коэффициента
БВР - блок вычисления разности
ГЛИН - генератор линейно изменяющегося напряжения ГТИ - генератор тактовых импульсов И - интегратор
ИП - инвариантное преобразование
ИСН-импульсный стабилизатор напряжения
ИЧ - импульсная часть
КПД - коэффициент полезного действия
ЛРК-линейная разностная коррекция
МК - микроконтроллер
НО - нуль-орган
НЧ - непрерывная часть
ПИ - пропорциональцр-интегральный
ПИД - пропорционально-интегралыю-дифференциальный
РК - разностный корректор
СКМ - система компьютерной математики
СУ - система управления
УВ - управляемый выпрямитель
УВХ- устройство выборки и хранения
УО - устройство ограничения
ФР - формирователь-распределитель
ШИП - широтно-импульсный преобразователь
ШИС - широтно-импульсная система
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь
ЦВМ - цифровая вычислительная машина

В инверторном режиме решение исходного уравнения (3.10) не сходится. Приведенные в табл. 3.2 и 3.3 решения (3.12) при задании соответственно положительных и отрицательных значений выпрямленного напряжения также свидетельствуют о завершении переходных процессов практически за один-два интервала.
Таблица 3
Номер интервала п Угол отпирания а„ при заданном сигнале А , равном
-0,05 -0,5 -0,862 -0,863 -0,863 -0,95 -0,95
1 1,335 1,917 3,647 - 3,444 - 3,203
2 1,62 2,098 3,433 - 3,008 - 2,948
3 1,621 2,094 2,993 - 2,686 - 2,835
4 1,621 2,094 2,678 - 2,614 - 2,824
5 1,621 2,094 2,612 - 2,612 - 2,824
6 1,621 2,094 2,61 - 2,612 - 2,824
7 1,621 2,094 2,61 — 2,612 — 2,824
8 1,621 2,094 2,61 - 2,612 — 2,824
9 1,621 2,094 2,61 - 2,612 - 2,824
10 1,621 2,094 2,61 - 2,612 - 2,824
Примечания. 1. В первых четырех колонках значения ап даны при ссо = 0; в пятой,’ шестой и седьмой колонках - при угле ао равном 1,2;
2,1 и 2,2 соответственно. 2. При Л'* = -0,863, осо = 0 и при X* = -0,95, ао = 2,1 решения нет.
Начальное значение «ь не оказывает влияния на устойчивость, пока модуль А'* не превысит определенного значения. При ао = 0 и X* = -0,862 процесс сходится, а при X* = -0,863 - нет. Хотя данный факт демонстрирует случай вычислительной неустойчивости решения при больших отклонениях, его необходимо учитывать при проектировании реальной системы. Сходимость с последним значением X' достигается при ограничении начального отклонения на уровне ао = 1,2. Если же задать X' = -0,95, то при = 2,1 решение не сходится, получить устойчивый процесс можно, если ограничить начальное отклонение значением аь = 2,2.
Результаты вычислительного эксперимента свидетельствуют о том, что система обладает устойчивостью в локальной области. В практических системах управления преобразователями диапазон изменения угла а принудительно