Широтно-импульсные регуляторы электромеханических систем космических аппаратов

• Автор: Лекарев, Анатолий Федорович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Аннотация

Ключевые слова: широтно-импульсный преобразователь, система

управления, электромеханический объект, моделирование, прогнозирование, синтез регулятора, модулятор, электропривод, бесконтактный электродвигатель, цифровые устройства.
Во введении обосновывается актуальность совершенствования законов управления электромеханическими системами космических аппаратов, формулируются цели работы, указывается научная новизна исследования, а также приводятся основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе анализируются структуры управляемых электромеханических систем и функционирование их основных узлов, показаны особенности применения широтно-импульсных преобразователей, приводятся модели важнейших узлов электромеханических систем, обоснована структура модели для исследования бесконтактных электроприводов.
Вторая Глава IIосвящена разработке законов управления широтноимпульсными преобразователями электроприводов. В их основу положен тезис о взаимной обусловленности процессов управления и процессов преобразования электрической энергии в механическую и необходимости формирования управляющего сигнала в функции текущих и прогнозируемых параметров состояния силовой части схемы.
В третьей главе предлагаются аналитические решения уравнений, прогнозирующих пульсирующую составляющую тока в непрерывной части системы, анализируются законы управления и схемы реверсивных широтноимпульсных преобразователей, приводятся схемы модуляторов, обеспечивающие работу ключевых элементов реверсивных преобразователей в режимах потребления и рекуперации энергии.
Четвертая глава содержит результаты разработки специализированных цифровых устройств работающих в многофазном коде, предназначенных для
бесконтактных электроприводов, данные исследований энергетических характеристик бесконтактного электропривода на базе синхронного электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов, а также разработки бесконтактного электропривода для систем терморегулирования космических аппаратов.

В заключении сформулированы выводы по диссертационной работе.

В приложении вынесены РБрюе-модели широтно-импульсных преобразователей и электроприводов, использованные при синтезе регуляторов и для исследования их характеристик, и акт о внедрении результатов диссертационной работы.
На выходе первого интегратора по уравнению (2.6) формируется сигнал У1р, пропорциональный приращению тока (1,, на выходе второго интегратора -сигнал, пропорциональный среднему значению приращенного тока Иь
1 %р
Л„ср= — { 71 „сЛ. На выходе третьего интегратора формируется сигнал О
1 р
72 г ч=— | 112рШ, пропорциональный текущему приращению тока /2/., '•
на выходе элемента памяти П, подключенного к выходу третьего интегратора,
1 Т
запоминается сигнал 72 =у )£/2£<7/, пропорциональный приращению

тока /2£ за период модуляции, на входе четвертого интегратора вычисляется сигнал У2Р по уравнению (2.6), пропорциональный прогнозируемому текущему приращению тока /2£ от конца периода повторения импульсов, на выходе
1 гр
четвертого интегратора формируется сигнал 72 / = — } 72 „с//,
р.ср|0,Гр| Г 0
пропорциональный прогнозируемому текущему среднему значению приращенного тока г'2£, на выходе элемента памяти 77, подключенного к
1 Т
выходу четвертого интегратора, запоминается сигнал 72рср(7’) = 7’ рЖ,
пропорциональный прогнозируемому за период модуляции среднему значению приращенного тока /2£. Ключевые элементы А’1 и К2 используются в ШИП, в которых возможен режим с прерыванием тока непрерывной части. Описание их работы приведено ниже.