Математическое моделирование процессов нелинейной динамики в замкнутых системах автоматического управления с однополярной реверсивной модуляцией

• Автор: Андриянов, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 227 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ ИМПУЛЬСНЫХ

СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Тенденции развития приборной базы устройств энергетической

электроники.

1.2. Современные проблемы нелинейной динамики.

1.2.1. Нелинейная динамика в технических системах.

1.2.2. Бифуркационные и хаотические явления в нелинейных импульсных

системах

1.2.3. Проблемы математического моделирования и анализа нелинейных

импульсных систем.
Основные выводы.
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ ОДНОПОЛЯРНОЙ РЕВЕРСИВНОЙ МОДУЛЯЦИИ . 2.1. Математические модели преобразователей с широтноимпульсной
модуляцией
2.3. Математическое моделирование преобразователя на базе однополярной реверсивной модуляции с интегродифференцирующим звеном
2.3.1. Математическое описание систем с однополярной реверсивной
модуляцией
2.3.2. Преобразование подобия.
2.3.3. Поиск периодических режимов методом установления.
2.3.4. Поиск стационарных точек стробоскопического отображения
2.4. Локальная устойчивость периодических режимов в импульсных
системах с ОРМ
Основные результаты и выводы
ГЛЛВЛ З АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ИМПУЛЬСНОМОДУЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ С ОДНОПОЛЯРНОЙ
РЕВЕРСИВНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.
I 3.1. Анализ топологии карт динамических режимов
для математических моделей статических замкнутых
систем с одной информационной точкой.
3.1.1. Динамические режимы в системах с ОНМ1
3.1.2. Динамические режимы в системах с ОНМ2.
3.1.3. Динамические режимы в системах с ДРМ1, ДРМ2.
3.2. Анализ топологии карт динамических режимов в системах с однополярной реверсивной модуляцией.
3.2.1. Области существования периодических режимов в системах с пропорциональным законом регулирования.
3.2.2. Топология областей притяжения периодических режимов.
3.2.3. Области существования периодических режимов в системах с интегродифференцирующим регулятором.
3.3. Сравнительная характеристика различных видов модуляции по
размерам областей проектного режима.
Основные результаты и выводы
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗАМКНУТЫХ
СИСТЕМ С ШИРОТНОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
4.1. Разработка программнометодического комплекса для моделирования процессов нелинейной динамики в замкнутых САУ сШИМ
4.1.1. Формулирование требований к программному комплексу
4.1.2. Анализ современных систем математического моделирования .
4.1.3. Описание программнометодического комплекса .
4.2. Методика проектирования замкнутых систем на базе широтноимпульсной модуляции
4.3. Внедрение результатов исследований.
4.3.1. Вспомогательная система подачи воздуха в составе судового
дизеля ДБ
4.2.3. Частотнорегулируемый электропривод автоматизированных
насосных станций.
Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Переход ПЗ смещается в обратном направлении, и катодный транзистор прп закрывается, в результате чего тиристорная структура превращается в транзисторную. Дальнейшее выключение тиристора аналогично выключению любого ВРТ транзистора, что не требует внешнего ограничения скорости нарастания прямого напряжения . Динамические процессы при выключении в тиристоре, протекают на один два порядка быстрее, чем в тиристоре. СТО составляет 0 мкс, для эта величина не превышает мкс, что позволяет увеличить частоту коммутации до 1 кГц. I тиристоры. Следующим крупным достижением в технологии жстко управляемых приборов с точки зрения управления и применения стала идея создания запираемых тиристоров с интегрированным блоком управления драйвером I i I. Они сочетаю в себе достоинства тиристоров и достижений современной микроэлектроники. Улучшенные показатели потерь мощности, достигнутые за счет конструктивных усовершенствований, позволили найти новые области применения в диапазоне нескольких килогерц. Мощность, необходимая для управления, снижена в 5 раз по сравнению с традиционными тиристорами, в основном за счт усовершенствованной конструкции анода. Низкая индуктивность цепи управляющего электрода, реализуемая за счт коаксиального соединения, в сочетании с . Лмкс, при напряжении управления В. Рассматриваемое семейство полупроводниковых приборов было разработано для применения в диапазоне 0, , и при существующей технической возможности последовательного и параллельного соединения приборы I тиристоры позволяют наращивать уровень мощности до нескольких сотен мегавольт ампер. IВТ транзисторы. Биполярный транзистор с изолированным затвором I I i i, разработанный фирмой Ii ii это полностью управляемый полупроводниковый прибор, в основе которого лежит трхслойная трукгура. Коммерческое использование данного типа приборов началось с х годов и на сегодняшний день существует четыре поколения Iтранзисторов 8, каждое из которых имеет свои особенности таблица 1. МССТЕТ транзисторов и сочетают в себе два транзистора в одной полупроводниковой структуре биполярный образующий силовой канал и полевой образующий канал управления. Эквивалентная схема включения двух транзисторов приведена на рис. Прибор влючен в силовую цепь выводами биполярного транзистора Е эмиттер и С коллектор, а в цепь управления выводом в затвор. Таблица 1. Его включение и выключение осуществляются подачей и снятием положительного напряжения между затвором и истоком. Рчс. В. Это значительно меньше, чем характерное падение напряжения на силовых транзисторах в проводящем состоянии с такими же номинальными напряжениями. С другой стороны, транзисторы с номинальными напряжениями 0 В и меньше имеют более низкое значение напряжения во включнном состоянии, чем Iтранзисторы, и остаются непревзойднными в этом отношении в области низких рабочих напряжений и коммутируемых токов до Л. По быстродействию I транзисторы уступают , но значительно превосходят биполярные транзисторы. Типичные значения времени рассасывания накопленного заряда и спадания тока при выключении I находятся в диапазонах 0,,4 и 0,,5 мке, соответственно. В г. Ii ii появились I транзисторы класса 6, 9, рассчитанные на рабочие частоты до 0 кГц, способные заменить в ряде применений. Несмотря на относительно малые пробивные напряжения на данный момент 0 Вх А стоит ожидать дальнейшего развития приборов этой серии, как в сторону повышения быстродействия, так и в сторону увеличения коммутируемой мощности. На сегодняшний день область безопасной работы Iтранзисторов приборы выпускаются на токи Л и коммутируемые напряжения 0, 0, , , , и В позволяют успешно обеспечить их надежную работу без применения дополнительных цепей формирования траектории переключения, а для модулей с номинальными токами в несколько сотен ампер достижима частота переключений в диапазоне от до кГц. В последнее время все чаше начали находить применение и так называемые интеллектуальные модули 6, которые могут управляться обычными логическими сигналами. Создание указанного типа модулей обусловлено стремлением обеспечить интеграцию системы управления и силовой части с целью упрощения построения силовой цепи.