Синтез и реализация оптимальных регуляторов скорости для двигателей постоянного тока

• Автор: Абдул-Садах Али Мухссен
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

ВВЕДЕНИЕ

1.1. КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОСТИ

1.2. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ

1.3. ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭП ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.3Л. Обзор литературы

1.3.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

1.3.2.1. Концепция пространства состояния
1.3.2.2. Управление с обратной связью
1.3.2.2. 1. Метод полюсного деления
1.3.2.2. 2. Метод оптимального управления
1.4. ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
1.4.1. Исходные данные ДПТ СВ
1.4.2. Применение ДПТ ПВ, СВ на транспорте
1.4.3. Виды оборудования в электротрансмиссиях
1.4.4.Структурные цепи силовой цепи трансмиссий
1.5.ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
1.5.1. Основные уравнения и режимы работы двигателей
постоянного тока независимого возбуждения
ВЫВОДЫ ПО МАТЕРИАЛАМ ГЛАВЫ
ГЛАВА 2. ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ДПТ
ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
2.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
2.1.1. Математическая модель двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
2.1.2. Линеаризация по входу- выходу
2.1.3. Замкнутая система управления
2.2. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ
2.2.1.Силовая цепь
2.2.1.1. Преобразователь
2.2.1.2. Двигатель постоянного тока
2.2.2. Чувствительные элементы (датчики)
2.2.2.1. Датчик скорости
2.2.2.2. Датчик тока
2.2.2.3. Датчики момента
2.2.3. Пусковая схема
2.2.4. Действие схемы регулятора
ВЫВОДЫ ПО МАТЕРИАЛАМ ГЛАВЫ
ГЛАВА 3. ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ДПТ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
3.1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ
3.2. ЛИНЕАРИЗАЦИЯ ПО ВХОДУ - ВЫХОДУ
3.3. ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
3.3.1. Исходные данные для проектирования
3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРАБОТАННОЙ
МОДЕЛИ
3.4.1. Динамика замкнутой системы
3.4.2. Математическая модель регулятора и ТП
3.4.3. Переходные процессы в замкнутой системе
3.4.4. Моделирование электрической принципиальной
схемы регулятора
3.4.5. Анализ полученных результатов
ВЫВОДЫ ПО МАТЕРИАЛАМ ГЛАВЫ
ГЛАВА 4. ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ СМЕШАННОГО
ВОЗБУЖДЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
4.1. УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ В ГИБРИДНЫХ
ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ
4.1.1. Тяговые двигатели постоянного тока.
Способы регулирования скорости тяговых ДПТ
4.1.2. Характеристики регулирования
4.1.3. Режимы управления тяговыми ДПТ СВ

4.1.4. Расчет предельных характеристик управления
4.1.5. Частичные характеристики регулирования
4.2. СИНТЕЗ МОДЕЛИ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ ДПТ СВ
4.2.1. Расчет параметров регулятора
4.2.1.1. Краткое описание блоков модели
4.2.2. Статические характеристики управления
регулятора
4.2.3. Статические характеристики электропривода в
Режиме реализации частичной мощности
4.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРА СКОРОСТИ, ОПТИМАЛЬНОГО ПО КВАДРАТИЧНОМУ КРИТЕРИЮ
4.3.1. Параметры регулятора
4.3.2. Динамические характеристики регулятора
4.4. АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ
4.4.1. Динамические характеристики системы
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ
ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1.5.1. Основные уравнения и режимы работы двигателей постоянного тока независимого возбуждения
На рис. 1.10 приведена структурная схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения Д1ТГ НВ при питании от выпрямителя. Последний может быть полу- или полностью управляемым. Цепь возбуждения двигателя питается от сети переменного тока через диодный мост.
Рис. 1.10. Базовая структурная схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения с однофазным силовым преобразователем
Скорость ДПТ можно регулировать тремя способами: изменением подводимого напряжения; изменением потока (тока возбуждения); изменением сопротивления цепи якоря. Рассмотрим возможности регулирования скорости двигателя изменением подводимого напряжения.
Возможность работы электропривода в одном или нескольких квадрантах определяется выбранным преобразователем.
Преобразователи для регулирования скорости ДПТ подразделяются на однофазные и трехфазные. Выбор наиболее подходящей схемы для соответствующего применения преобразователя зависит от числа фаз питающей сети, мощности привода, допустимых пульсаций напряжения, необходимости изменения направления вращения и рекуперации энергии в сеть.
Полностью управляемый преобразователь обеспечивает работу в двух квадрантах, поскольку он дает возможность изменять по направлению напряжение на якоре двигателя, однако однонаправленная проводи-