Повышение точности цифрового регулятора мощности путем число-импульсной коррекции компонентов управляющего кода

• Автор: Маврин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 156 с.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ КЛЮЧЕВЫХ СТРУКТУР ПРИ УПРАВЛЕНИИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ЦИФРОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ

1.1 Классификация цифровых регуляторов

1.2 Области практического использования.

1.3 Обобщенная схема ЦРМ

1.4 Анализ характеристик регулирования цифрового регулятора мощности

1.5 Матричные модели ЦРМ

1.6 Блочные матричные модели типовых схем.

1.6.1 Коммутатор выбора.

1.6.2 Коммутатор суммирования.
1.7 Коммутационные структуры
1.7.1 Соединение коммутируемых полюсов
1.7.2 Объединение коммутаторов
1.8 Матрицы управления коммутацией
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПРЕЦИЗИОННОГО ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ.
2.1 Метод объединенных матриц.
2.1.1 Сущность метода объединенных матриц.
2.2 Алгоритм матричного анализа.
2.3 Формирование топологических матриц
2.4 Формирование матриц сопротивлений.
2.5 Матричная модель цифрового регулятора напряжения
2.6 Эффективность применения метода объединенных матриц.
2.6.1 Сопоставление методов анализа электромагнитной цепи.
2.6.2 Оценка надежности исходных данных в методе объединенных матриц
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ПРИНЦИП ЧИСЛОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ
3.1 Характеристика управления ЦРМ.
3.2 Аналитическое определение.
3.3 Модель регулятора с временной вариацией.
3.3.1 Функция селекции периодического интервала.
3.3.2 Свойства функции селекции периодического интервала
3.3 Характеристика регулирования с времявариантным регулированием с компенсацией
3.4 Температурная нестабильность регулировочной характеристики 3 ГЛАВА 4. РЕ А ЛИЗ АIЩЯ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КОНКРЕТНЫХ КЛАССОВ УСТРОЙСТВ, ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.
4.1 Аналитическое решение для цифрового регулятора мощности
4.2 Номинальный процесс в цифровом регуляторе мощности.
4.3 Определение параметров цифрового регулятора мощноности.
4.3 Времявариантюе регулирование с компенсацией
4.4 Методы повышения точности характеристик
4.5 Влияние температуры окружающей среды на регулировочную характеристику.
4.6 Эффективность метода объединенных матриц.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Область применения регуляторов разнообразна, наибольшее применение находит непосредственное использование их для изменения параметров напряжения и мощности. Общая классификация цифровых регуляторов напряжения приведена на рис. ХАРАКТЕРНОЇ’. УПР. ВОЗДЕИСТ. КОМБИНИР. ВИД ПАРАМЕТРА. Рис. Общая классификация цифровых регуляторов В зависимости от размерности параметров различают одномерные и многомерные регуляторы. Одномерные регуляторы имеют не более одного параметра в группах Р и 5. Многомерные регуляторы имеют более одного параметра хотя бы в одной из этих групп. По форме представления информации различают цифровые и цифро-аналоговые регуляторы. В цифровых регуляторах информационный сигнал представляют в виде одной или совокупности цифр в заданной системе счисления. В цифро-аналоговых регуляторах используют комбинированное представление сигнала в виде одной или нескольких цифр с некоторой аналоговой добавкой. В свою очередь цифровая составляющая может также иметь одну или несколько компонентов (простая и комплексная формы), представленные в виде скаляров и векторов. В зависимости от характера управляющего воздействия различают регуляторы с независимым, зависимым и комбинированным управлением. В регуляторах с независимым управлением управляющее воздействие определяется лишь внешним сигналом. В регуляторах с зависимым управлением воздействие определяется параметрами регулируемых сигналов. В регуляторах с комбинированным управлением используется и внешний сигнал, и параметры регулируемых сигналов. В зависимости от наличия или отсутствия управляемой временной вариации управляющего сигнала различают регуляторы с непосредственным управлением, в которых все компоненты управляющего сигнала используются для установления уровня коэффициента передачи, и регуляторы с времявариантным управлением, в которых часть компонент используется для управления моментом изменения одного уровня на другой, а другая часть для управления начальным уровнем, с которого происходит изменение. В зависимости от вида регулируемого параметра различают регуляторы уровневые, амплитудные, регуляторы среднего значения, квадратичные и прочие регуляторы. Цифровой регулятор мощности (ЦРМ) включает в себя многополюсник с регулируемыми цифровым управляющим кодом параметрами, выполненный на основе объединенных общей схемой электрических соединений (СЭС) коммутационной исполнительной структуры (КИС) и совокупности нерегулируемых элементов (СНЭ). Структурная схема ЦРМ приведена на рис. Через X — {*і,х2,и 2={2|^2ї-‘-2г} на этой схеме обозначены совокупности информационных входов и выходов, через У= {у[уг,. Рис. Структурная схема ЦРМ Принцип функционирования ЦРМ состоит в следующем. Под действием управляющего цифрового кода, который в дальнейшем будем обозначать также как совокупность соответствующих входов У, КИС осуществляет коммутацию полюсов Р = {р,р2у- Рс]} СНЭ, приводящую к изменению параметров ЦРМ. При этом наиболее часто используются два варианта применения ЦРМ. В первом варианте он представляет собой ршулируемый элемент дискретного действия (РЭДЦ), являющийся в простейшем случае четырехполюсником, для которого т = г = 2. Во втором варианте ЦРМ представляет собой элемент с цифровым регулированием. Для него множество выходов является пустым (г = 0). Для классификации ЦРМ воспользуемся логическим анализом их описания. ЦРМ представляет собой объект, содержащий СНЭ, СЭС и КИС. В свою очередь СНЭ характеризуется наличием конкретных типов элементов (ТИ) и их количеством (к), при этом под типом следует понимать либо трансформатор (Т), либо конденсатор (К), либо резистор (Р), либо дроссель (Д), а среди множества всех элементов выделяют два подмножества {к > 1) и {к - 1). СЭС характеризуется количеством входов т и количеством выходов г. При этом особую группу составляют элементы с (т = 2) п (г = 0) и г = 2. КИС характеризуются элементной базой (ЭВ) и типом управляющего воздействия на ключи (УВ). Элементная база может быть представлена полупроводниковыми приборами (ИП), либо контактными элементами (КОН), а управляющее воздействие - механическим (М), электрическим (Э) или электромеханическим (ЭМ) видами. ТП=>ТиКиРиД КИС=>ЭБгэУВ (1.