ЦИФРО-АНАЛОГОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

На рис. 1.1 изображена структурная электрокинематическая схема цифро-аналоговой системы управления. Схема представляет собой двухконтурный следящий позиционный электропривод, состоящий из цифровой АZ и аналоговой AY частей. Электропривод построен
по принципу подчиненного регулирования. Контуры положения и скорости являются цифровыми. Аналоговым является силовой канал электропривода (ЭП), включающий блок питания AW, двигатель М и редуктор q.

Информационно-измерительная система включает тахогенератор BR и вращающийся трансформатор-датчик TC, сигналы, с выходов которых, преобразуются с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и в двоичный цифровой код и соответственно. Также цифровая часть контура скорости (КС) включает цифровой сумматор Z S2 и цифровой регулятор скорости , который обеспечивает пропорционально-интегрально-дифференциальный алгоритм работы и настройку контура скорости на оптимум по модулю.

Контур положения состоит из цифрового сумматора Z S1, цифрового регулятора положения , цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и АЦП , входящего в устройство «угол-код», которое, в свою очередь, образует главную обратную связь.

Рис. 1.1. Структурная электрокинематическая схема ЦАСУ

В контуре скорости реализована стандартная настройка на оптимум по модулю, которая обеспечивает требуемые показатели качества. Это:

– перерегулирование ;

– время нарастания переходного процесса ( – суммарная малая постоянная времени контура скорости);

– запасы устойчивости по фазе и амплитуде, соответственно, и 20 дБ;

– число колебаний N < 1.

Принцип действия схемы заключается в следующем. На основании информации о коде заданного значения угла поворота и информации
о фактическом значении кода угла поворота исполнительного вала привода на выходе цифрового сумматора Z S1 формируется цифровой код сигнала рассогласования , который поступает на вход цифрового регулятора положения .Регулятор положения реализован
в виде рабочей программы вычислительной машины и обеспечивает требуемый алгоритм формирования управляющего воздействия . Управляющее воздействие, сформированное цифровым регулятором положения , поступает на вход цифрового сумматора контура скорости Z S2. На второй вход сумматора поступает сигнал
о текущем значении угловой скорости вращения двигателя постоянного тока с якорным управлением. При отклонении
от требуемого значения, на выходе Z S2 формируется цифровой код сигнала рассогласования , который обрабатывается цифровым регулятором скорости и поступает на ЦАП , который формирует аналоговый сигнал на вход блока питания AW. Сигнал
с выхода блока питания усиливается по мощности, достаточной для приведения в действие двигателя, который через редуктор q поворачивает исполнительный вал привода до согласованного положения, соответствующего выражению = .

Для расчета ЭП с цифровым контуром положения приведена система исходных данных (см. приложение):

– момент инерции нагрузки J _н, кг×м²;

– момент сопротивления нагрузки М _c, Н×м;

– максимальная угловая скорость нагрузки W_max, град/с;

– максимальное угловое ускорение нагрузки e_max, град/с²;

– коэффициент передачи блока питания К _бп;

– постоянная времени блока питания Т _бп, _С;

– коэффициент передачи датчика положения К _дп, В/рад;

– показатель колебательности М;

– постоянная времени тахогенератора Т _тг, с;

– коэффициент полезного действия редуктора h;

– ошибка по скорости Da_Ω, мин;

– ошибка по ускорению Da_e, мин;

– порядок астатизма n;

– число пар полюсов двигателя р _п.

Поиск по сайту: