Улучшение показателей качества регулирования электропривода сканирующих систем

• Автор: Чудинов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА ДЛЯ СКАНИРУЮЩИХ СИСТЕМ
1.1. Методы сканирования области пространства с помощью
узла оптико-механической развертки изображения
1.2. Требования к электроприводу узла оптико-механической 24 развертки изображения
1.3. Принцип фазовой автоподстройки частоты вращения как 27 основа для построения прецизионного электропривода
1.4. Установка начального углового положения электропривода
узла оптико-механической развертки изображения
1.5. Бесконтактный двигатель постоянного тока
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СПОСОБОВ 40 СИНХРОНИЗАЦИИ И ФАЗИРОВАНИЯ СИНХРОННОСИНФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
2.1. Математическая модель контура ФАПЧВ синхронно- 40 синфазного электропривода
2.2. Анализ динамических процессов в синхронно-синфазном
электроприводе методом фазовой плоскости
2.3. Обзор, классификация и сравнение способов синхронизации
синхронно-синфазного электропривода
2.3.1. Способы синхронизации с введением корректирующих 50 сигналов в каналы импульсных последовательностей
2.3.2. Способы синхронизации с изменением алгоритма 55 работы логического устройства сравнения
2.3.3. Способы синхронизации с введением корректирующих
сигналов в основной канал регулирования в режимах насыщения ЛУС
2.3.4. Сравнение способов синхронизации синхронно
синфазного электропривода
2.4. Сравнительный анализ способов фазирования синхронно- 64 синфазного электропривода
2.4.1. Обзор известных способов фазирования синхронно
синфазного электропривода
2.4.2. Сравнение способов фазирования синхронно
синфазного электропривода
2.5. Разделение во времени процессов синхронизации и
фазирования синхронно-синфазного электропривода
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. УЛУЧШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА 74 СИНХРОННО-СИНФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1. Усовершенствование способа синхронизации
опережающей разблокировкой импульсного частотнофазового дискриминатора по сигналу дополнительного частотного дискриминатора
3.1.1. Усовершенствование алгоритма работы импульсного
частотно-фазового дискриминатора с индикацией режимов работы электропривода
3.1.2. Разработка алгоритма работы дополнительного
частотного дискриминатора функционирующего в
широком диапазоне частот вращения синхронносинфазного электропривода
3.2. Разработка способа предварительного фазирования
3.2.1. Принцип предварительного фазирования до 101 синхронизации электропривода
3.2.2. Разработка способа предварительного фазирования с 103 постоянной скоростью доворота вала электродвигателя
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 109 СИНХРОННО-СИНФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА В МАТЬАВ
4.1. Компьютерная модель импульсного частотно-фазового 109 дискриминатора
4.2. Имитационное моделирование контура фазовой 116 автоподстройки частоты вращения синхронно-синфазного электропривода
4.2.1. Влияние структуры и параметров фильтра нижних 122 частот на динамику синхронно-синфазного электропривода
4.2.2. Влияние параметров корректирующего устройства
на быстродействие синхронно-синфазного электропривода
4.2.3. Влияние уровня токоограничения на динамику
синхронно-синфазного электропривода
4.2.4. Анализ работы контура фазовой автоподстройки
частоты вращения синхронно-синфазного электропривода с опережающей разблокировкой импульсного частотно-фазового дискриминатора
4.3. Имитационное моделирование синхронно-синфазного 143 электропривода
4.3.1. Имитационное моделирование синхронно-синфазного
электропривода

синфазность вращения в такой системе обеспечена не будет, что обусловлено многозначной нелинейной характеристикой ЛУС.
Для обеспечения фазирования электропривод снабжается датчиком положения, входящим в состав БИД и формирующим равномерно распределенное количество импульсов Рос за оборот вала электродвигателя, равное числу граней используемого в узле развертки полигонального зеркала.
Переход к синфазному режиму работы осуществляется путем устранения начальной угловой ошибки Даф электропривода, определяемой
в БОУР путем подсчета импульсов частоты /оп и /ос между импульсами частот Роп и Рос В зависимости от реализуемого алгоритма фазирования БР формирует сигнал, обеспечивающий требуемый закон преобразования частоты /оп в частоту (уП, поступающие в контур ФАПЧВ. При этом контур ФАПЧВ рассинхронизируется по отношению к сигналу /оп, и происходит отработка угловой ошибки Даф.
Одно из основных требований к электроприводу узла ОМР, оказывающее значительное влияние на потери информации — это высокое быстродействие при отработке начальных отклонений частоты вращения и углового положения призмы от заданных параметров установившегося режима. Для уменьшения потерь информации в сканирующих системах необходимо уменьшать время переходных процессов электропривода узла ОМР. По критериям точности и диапазона частот вращения в качестве электропривода узла ОМР целесообразно использовать синхронносинфазный электропривод, время переходных процессов в котором складывается из времени синхронизации и времени фазирования. Таким образом, для уменьшения потерь информации в сканирующих системах необходимо сокращать время переходных процессов синхронизации и фазирования синхронно-синфазного электропривода.