Главная Промышленная автоматика.

ния фазных токов 14, iyg в фазах А и В. Эти сигналы преобразуются функциональным преобразователем ПК1 в ортогональную неподвижную систему координат а, Р в соответствии с выражениями

,. . . ,. На + кв

Сформированные в ПК1 сигналы ii„ и 113 поступают в координатный преобразователь ПК2, где преобразуются в величины токов iix. Ну во вращающейся со скоростью «к ортогональной системе координат х, у. В координатный преобразователь ПКЗ поступает также сигнал, пропорциональный углу ©о- Этот угол, полученный интегрированием скорости сОк, представляет собой угол между вектором потокосцепления и осью а неподвижной системы координат а, р. По значению угла ©о осуществляется координатное преобразование из координат а, Р в систему координат X, у путем векторного поворота:

hx =ha cos©o +iipsin©o;

hy = -ha sm0o + iip cos©o .

Сигнал обратной связи по скорости ротора ю получается на выходе датчика скорости BR. Для формирования сигнала обратной связи по потокосцеплению Т2 используется косвенный метод его оценки на основании величины ii.

На выходе регуляторов тока РТХ и РТУ формируются сигналы управления инвертором и, Uy. В устройстве векторного поворота ПКЗ они преобразуются в неподвижную систему координат

= cos ©о - Uy sin ©о ; Up = Ux sin©o + Uy cos©o .

Полученные сигналы управления u„, щ преобразуются устройством ПК4 в трехфазную систему сигналов управления инвертором

Uq 3up u лЗир

Используемые координатные преобразования позволяют выделить в системе два независимых канала регулирования: потокосцепления и скорости.



8. ЛИНЕЙНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

8.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Системы импульсного действия, как отмечалось в гл.1, имеют управляющее воздействие не непрерывное, а в виде серии импульсов. Поэтому системы импульсного управления часто называют дискретными. Система является импульсной, если она содержит хотя бы одно импульсное звено.

Импульсным звеном, или импульсным модулятором называется динамическое звено, преобразующее непрерывный входной сигнал в последовательность импульсов. Импульсные звенья отличаются способом модуляции: амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), широтно-импульсная (ШИМ), время-импульсная (ВИМ). Последняя бывает фазо-импульсная (ФИМ) и частотно-импульсная (ЧИМ). В зависимости от способа модуляции амплитуда, ширина, фаза или частота пропорциональна величине входного сигнала в соответствующий моменты времени. Остальные параметры импульсов неизменны.

Импульсные звенья, имеющие амплитуду и ширину импульсов, не зависящие от входного сигнала на протяжении одного периода, называются модуляторами 1-го рода. При наличии такой зависимости имеем импульсные модуляторы 2-го рода.

Импульсная модуляция способствует помехоустойчивости, поскольку хотя бы один параметр импульсов: амплитуда, ширина частота остается постоянным. Импульсная модуляция позволяет использовать полупроводниковые элементы в наиболее благоприятном для них ключевом режиме, что широко применяется для управления силовыми полупроводниковыми преобразователями.

САУ с амплитудно-импульсной модуляцией (АИС) относят к 1 типу импульсных систем, а с широтно-импульсной модуляцией (ШИС) ко 2-му типу. Они могут содержать импульсные элементы как 1-го, так и 2-го рода.

На рис.8.1, а изображена функциональная схема импульсной САУ. Здесь импульсный элемент (ИЭ) включен в цепь основного воздействия последовательно с эквивалентным звеном непрерывной части (НЧ) САУ. Однако импульсный элемент может быть включен и в цепь обратной связи. Непрерывная часть может быть линейной и нелинейной. В дальнейшем рассматриваются САУ только с линейной непрерывной частью.

Для упрощения исследования импульсных САУ целесообразно представить импульсный элемент состоящим из двух частей



u(t)

\у т

(рис.8.1, б): идеального импульсного элемента (ИИЭ) и формирующего звена (ФЗ). Идеальный импульсный элемент в виде ключа преобразует непрерывную величину е(<) в последовательность импульсов, следующих друг за другом через равные интервалы дискретности Т и представляющих 5-функции. Величина каждой 6-функции, т.е. интеграл от нее по времени, пропорциональна значению непрерывной величины в момент замыкания ключа. Формирующее звено преобразует каждый идеальный импульс в импульс конкретной формы. Чаще импульсы имеют форму прямоугольников длительностью уГ, О < у < 1. Звено, формирующее такие импульсы, описывается передаточной функцией Кр) = (1 - expi-p(T))/p. (8.1)

При исследовании импульсных систем формирующее звено относят к непрерывной части. При этом образуется приведенная непрерывная часть (ПНЧ), передаточная функция которой

Kip) = K(p)KJj>), где К„{р) - передаточн£1Я функция непрерывной части.

0 12 3

к t

О Т 2Т ... пТ t

Рис.8.1. Замкнутая импульсная система (а), реальное импульсное звено (б) и его функционирование

8.2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА ДИНАМИКИ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ

Решетчатые функции. Разностные уравнения. На рис.8.2 представлены непрерывная функция времени f{t) и соответствующая ей решетчатая функция = Л**), значения которой определены для = кТ. Таким образом, вместо непрерывного ар-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 [75] 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

0.0038