+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Моментный электропривод систем управления

  • Автор:

    Афанасьев, Анатолий Юрьевич

  • Шифр специальности:

    05.13.05

  • Научная степень:

    Докторская

  • Год защиты:

    1998

  • Место защиты:

    Казань

  • Количество страниц:

    422 с.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы


ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В наше время в промышленности, на транспорте и в научных исследованиях широко используются системы управления (СУ). Это системы регулирования, программного управления, сканирования, наведения, слежения и пространственной стабилизации объектов и рабочих органов машин. В качестве исполнительных элементов этих систем широко применяются электрические двигатели, образуя вместе с управляющим, преобразовательным и передаточным устройствами электропривод [185]. СУ с пневматическими и гидравлическими исполнительными устройствами тоже имеют электромеханические узлы.
Моментный электропривод (МЭП) содержит моментный двигатель (МД), обычно имеющий встраиваемую конструкцию и жесткую связь ротора с объектом управления (ОУ), а также качественную моментную характеристику и сравнительно малую частоту вращения. МЭП обладает сравнительно большой массой и потребляемой мощностью. Однако он имеет ряд свойств, выгодно выделяющих его среди других электроприводов
Отсутствие передаточного устройства (редуктора) обеспечивает высокую жесткость передачи "двигатель - объект" и высокую частоту собственных колебаний. Качественная моментная характеристика, т.е. линейная зависимость электромагнитного момента (ЭММ) от управляющего сигнала и независимость от угла поворота ротора, а также возможность прямого управления моментом позволяют скомпенсировать статический момент нагрузки и получить широкий диапазон регулирования частоты вращения. Уникальными свойствами обладает МЭП при его работе на подвижном основании благодаря свойству естественной стабилизации или независимого движения ротора МД с ОУ

при колебаниях статора МД вместе с основанием.
К МД и МЭП примыкают высокомоментные двигатели, имеющие сравнительно большой ЭММ при определенных габаритах, массе и мощности потерь, а также электроприводы с частотнотоковым и векторным управлением.
Моментным двигателям и моментному электроприводу посвящено большое число работ, в которых описаны конструкции, функциональные и принципиальные схемы МД и МЭП, даны рекомендации по синтезу и анализу МЭП. Решению задач синтеза и анализа электроприводов с непрерывными электронными усилительно-преобразовательными устройствами (УПУ) и электромеханическими преобразователями (ЭМП) постоянного и переменного тока посвящены труды Беленького Ю.М., Беседина И.М., Бояринова Г.И., Бродовского В.H., Вейнгера А.М., Га-леева Ш.С., Германа-Галкина С.Г., Дацковского Л.Х., Жерлицына М.П., Зыкова Б.H., Ключева В.И., Коськина Ю.П., Куликова В.H., Микерова А.Г., Михалева A.C., Никулина В.Б., Новикова В.А., Рудакова В.В., Слежановского О.В., Столова Л.И., Чайковского Р.И. и других.
Однако ряд проблем остается нерешенным. Отсутствие редуктора приводит к увеличению массы, объема и мощности потерь в МД, и остро встает проблема энергосбережения в МЭП. Отсутствие редуктора исключает связанные с ним момент трения и люфты, однако остается статический момент в опорах объекта управления, возрастающий при работе на подвижном основании. В многоосных электромеханических системах наблюдается кинематическое и силовое влияние отдельных ступеней друг на друга.
Традиционные методы синтеза (например, аналитическое конструирование регуляторов, метод желаемых частотных характеристик или метод подчиненного управления ) в отношении МЭП не всегда вполне эффективны. Применение глубокой обратной связи по току резко

уменьшает естественное демпфирование МД, что требует соответствующих мер со стороны управляющего устройства (УУ). Применение традиционных электронных звеньев входит в противоречие с повышенными требованиями по динамике и точности МЭП. Эффективное управление в МЭП возможно лишь при наличии достаточной информации как о входных воздействиях, так и о параметрах самого МЭП. Получение высоких точностных показателей МЭП при серийном производстве требует индивидуальной настройки МД.
Появление новой элементной базы в электронике, в частности, цифровых элементов, а также применение новых материалов для МД, например, высококоэрцитивных постоянных магнитов, открывают новые возможности по повышению точности, плавности движения и динамических показателей МЭП. Наконец, необходима адаптация современных методов синтеза и анализа СУ к специфике МЭП.
В связи с этим возникает актуальная проблема, решаемая в диссертации.
Цель работы. Создание моментных электроприводов с повышенными энергетическими, динамическими и точностными показателями.
Проблема научного исследования. В работе решена научная проблема разработки методологии построения и анализа моментных электроприводов для прецизионных электромеханических систем управления, включающая теоретическое обобщение, разработку структур, алгоритмов управления, функциональных схем и расчетных соотношений, имитационное моделирование.
Для достижения цели необходимо провести исследования и решить следующие задачи:
-провести анализ функциональных схем питания и характеристик существующих МД, алгоритмов функционирования, структур и характеристик МЭП, исследовать современные методы их синтеза и анализа, сформулировать подлежащие решению задачи и наметить об-

либо отсутствуют совсем, то МД сохраняет частично или полностью естественное демпфирование, а для более точного управления моментом желательна идентификация параметров ЭМП, в частности, активных сопротивлений фаз его обмотки, их индуктивностей и коэффициентов ЭДС вращения.
Отметим, что при каждой частоте вращения имеется предельный электромагнитный момент, при котором рабочая точка ЭМП переходит на естественную механическую характеристику, соответствующую номинальному или максимальному напряжению питания, и МД приобретает свойство естественного демпфирования [89].
Вторым принципом построения МЭП является по возможности полное использование априорной и текущей информации о входных воздействиях , о состоянии МЭП и его параметрах. Основное входное воздействие должно обрабатываться устройством-наблюдателем с целью фильтрации от помех и экстраполяции полезной составляющей. Она может быть охарактеризована коэффициентами аппроксимации при разложении по принятой системе координатных функций времени.
Текущие значения переменных состояния МЭП определяются с помощью датчиков угла, абсолютной или относительной частоты вращения, датчиков тока фаз обмотки ЭМП. Параметры МЭП оцениваются с помощью устройства идентификации суммарного момента инерции подвижной части МЭП, статического момента объекта управления и самого МД, коэффициента усиления усилителя мощности, его выходного сопротивления и т.д.
Структура УУ и его алгоритм должны соответствовать математически четко поставленной цели управления, а показатели качества при управлении токами ЭМП и при управлении электромагнитным моментом в МЭП должны быть согласованы.
Управляющее устройство МЭП обычно состоит из отдельных электронных звеньев, связанных между собой сигналами согласно приня-

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.116, запросов: 967