Разработка и исследование цифро-частотных вычислительных устройств для систем контроля и настройки электропривода

• Автор: Баранчиков, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 265 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
Глава I. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЯ, НАСТРОЙКИ И КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА .
1.1. Анализ особенностей применения средств вычислительной техники в электроприводах О
1.2. Разработка технических требований к системам автоматизации исследования, настройки и контроля электропривода .

1.3. Разработка алгоритмов функционирования САЙП

1.3.1. Алгоритмы моделирования СЛУ

1.3.2. Алгоритмы сервиса .

1.3.3. Алгоритмы автонастройки

1.4. Выбор структуры САШ и ее анализ .

Выводы
Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНОИМПУЛЬСНЫХ СТРУКТУР ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ, МОДЕЛИРУЮЩИХ ЗВЕНЬЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ .
2.1. Постановка задачи и актуальность решения дифференциальных уравнений с частотноимпульсной формой представления информации
2.2. Разработка частотноимпульсных вычислительных устройств на основе численных методов решения дифференциальных уравнений .
2.2.1. Частотноимпульсные устройства для реализации звеньев СЛУ методами РунгеКут
2.2.2. Частотноимпульсные устройства, реализующие звенья САУ методами Адамса
2.2.3. Разработка частотноимпульсных устройств для реализации звеньев САУ методом дифференциальных преобразований передаточной функции
2.3. Исследование погрешности частотноимпульсных вычислительных устройств, использувдих метод повышения порядка производной и построенных на основе типовых средств частотноимпульсной техники .
2.4. Построение гибридных частотноимпульсных вычислительных устройств для решения дифференциальных уравнений .И
Выводы 2.
Глава 3. РАЗРАБОТКА БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ЧАСТОТНОИМПУЛЬСНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ .
3.1. Основы построения разрядночастотных вычислительных устройств . .
3.2. Получение ненормализованного произведения в разрядночастотных вычислительных структурах
3.3. Нормализация результата в разрядночастотных вычислительных устройствах .
3.4. Реализация операции деления методом разрядных аналогий
Выводы .
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ НАСТРОЙКИ, КОНТРОЛЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ .
4.1 Специализированные вычислители для автоматизации настройки, контроля и исследования электроприводов . 2.
4.1.1. Имитатор ЦВМ для контроля и настройки приводов в полевых и полигонных условиях .
4.1.2. Микропроцессорная система управления приводом
4.2. Методика экспериментального исследования САШ .
4.3. Разработка специальных аппаратных средств для исследования САШ . 7У
Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что на фоне значительного количества публикаций как по системам управления приводом, так и по силовой его части практически отсутствует литература, посвященная вопросам автоматизации исследования, настройки и контроля прецизионного привода. Устройства для настройки приводов первоначально сводились к разработке задающих устройств, формирующих один из типовых сигналов и осуществляющих какойлибо простейший закон регулирования, чаще всего пропорциональный. Характерным примером является задающее устройство для цифрового следящего привода , осуществляющее формирование синусоидального задающего воздействия и управление приводом с его помощью. Устройство не позволяет обрабатывать сигнал обратной связи от привода. Воспроизведение синусоидального воздействия отличается низкой точностью, поскольку формируется линейными и параболическими отрезками. В качестве другого примера можно привести программируемое задающее устройство , функциональные возможности которого ограничены формированием линейноизменяющегося воздействия. Весь класс подобных устройств позволяет только незначительно облегчить процесс настройки уже разработанного привода. Следует отметить значительное отставание САИП от требований времени. Развитие вычислительной техники привело к широкому применению е в автоматизации проектирования и научных исследований, что позволяет в среднем в 5 б раз повысить производительность труда разработчиков, сэкономить до материалов. Если ранее системы автоматизации применялись преимущественно для формирования технического задания на проектирование, разработки и изготовления конструкторской документации и технологической подготовки производства, то теперь настало время использования их и для выполнения научных исследований. Перед САШ встают такие задачи, как постановка модельного эксперимента, причем повышение точностных и динамических характеристик современного прецизионного привода влечет, в свою очередь, ужесточение требований к точности и быстродействию систем управления. Трудности могут возникать как результат отдельной разработки и системы управления, и силовой части привода. В результате параметры системы управления могут достаточно сильно отличаться от оптимальных, что, в свою очередь, влияет на характеристики автоматизированного привода в целом. Поэтому ставится задача создания САШ, позволяющей автоматизировать разработку устройств управления приводом. Современный прецизионный привод представляет собой многосвязную нелинейную систему управления. Ее полное математическое описание оказывается настолько сложным, что использование аналитических методов исследования оказывается затруднительным, а введение упрощений не позволяет получить результат с достаточной точностью. Все эти причины выдвигают в САШ на первый план модельный эксперимент, который позволяет получать новые научные данные, повышать производительность труда в научных подразделениях, снижать стоимость разработки приводов, улучшать их технические данные, значительно ускорять обработку экспериментальных данных. Следует выделить ряд отличительных признаков рис. САШ, в основу которой положен принцип модельного эксперимента и последующей обработки полученных данных . Высокая гибкость системы, которая должна дать разработчику возможность просмотреть наибольшее количество алгоритмов управления приводом, причем параметры каждого из алгоритмов должны меняться в широких пределах . Нерегулярность проведения опытов в эксперименте и обращения исследователя к используемым ресурсам. Из этого следует необходимость обеспечения системы широкой номенклатурой сервисных периферийных устройств, которые позволят в удобном для разработчика виде представить результат эксперимента с учетом его специфики. Например, при качественном исследовании переходных процессов в электроприводе удобной для восприятия является графическая информация, а при исследовании точности обработки задающего воздействия информацию лучше получать в виде таблицы и т. Эвристический характер, неповторяемость и относительная сложность общего алгоритма экспериментального исследования требуют наличия в программном обеспечении развитого диалогового языка высокого уровня. Рис.