Эти ограничения снимаются в локально замкнутом приводе с импульсным или потенциальным датчиком положения ротора (датчиком шагов ДШ) и элементом сравнения входной и отработанной информации (рис. 7.10).
Блок-схема локально замкнутого ШП состоит из рассмотренного выше блока управления БУ, датчика шагов ДШ, счетного регистра СР и электронного ключа К. Счетный регистр запоминает команды ЦВМ или программного устройства, задаваемые в виде приращения цифрового кода. Число разрядов СР определяет собою максимально допустимое рассогласование в системе в момент поступления команды ЦВМ. При наличии информации в СР цепь обратной связи оказывается замкнутой, и двигатель начинает вращаться. Датчик обратной связи выполняет функцию продвигающих импульсов для счетчика. После считывания информации, содержащейся в счетчике, цепь обратной связи оказывается разомкнутой, и двигатель останавливается.
Замкнутый ШП допускает управление непосредственно цифровыми кодами, либо последовательностью импульсов, как и разомкнутый привод. Наличие же контура обратной связи по положению сообщает ШП быстродействие в переходных режимах, высокий К.П.Д., подавление автоколебаний.
Разомкнутые автоматические системы могут содержать как разомкнутый, так и замкнутый ШП. Импульсную связь по углу в этом случае рассматривать как средство улучшения динамических и энергетических характеристик привода. Такое построение характерно для позиционных систем программного управления.
В замкнутых автоматических системах, работающих по отклонению выходного параметра от заданного, могут также использоваться обе структуры ШП. Основная обратная связь системы может быть непрерывной или дискретной; она предназначена для поддержания заданного технологического или информационного процесса. В зависимости от общих технических требований к системе в ней применяется более простой, но ограниченный по быстродействию и устойчивости разомкнутый ШП, или более сложный, но с лучшими динамическими и энергетическими характеристиками замкнутый ШП. Окончательный выбор структуры ШП представляется компромиссным решением, принимаемым при сопоставлении динамических, энергетических показателей, точности, надежности и стоимости, которыми должна обладать система в целом.
Рассмотрим характер преобразования сигналов в разомкнутом шаговом приводе (рис. 7.11).
Цифровое вычислительное устройство (ЦВУ), которое выдает управляющий сигнал nу в виде цифрового кода с периодом Тк, на выходе должна иметь разностное звено для выработки количества импульсов, пропорциональных разности сигналов в такте. Передаточная функция разностного звена, как известно, записывается в виде:
;
Нелинейный преобразователь цифрового кода в
унитарный импульсный код Iу можно представить схемой (рис. 7.13),
если считать сигнал широтно-модулированным, т.е. серию импульсов в такте
считать сплошным сигналом. Схема представляется двумя существенно нелинейными
звеньями с функциями Р(D) и 
и интегрирующим звеном. Здесь К, К1
и К2 – некоторые постоянные коэффициенты.
Нелинейный преобразователь НП-2 – формирователь и распределитель импульсов – представляет собой схему управления ШД. В этой схеме каждому управляющему импульсу Iу ставится в соответствие ток Iф в фазе ШД длительностью Тu. Без учета времени нарастания тока в фазе этот преобразователь можно представить усилительным звеном. Процесс преобразования Iф или движущего момента М за время прохождения серии импульсов в кванте содержит в себе переключения обмоток ШД. Ток Iф и момент М являются импульсными. Однако, эти процессы в данной модели не учитываются.
При указанных предположениях нелинейную операцию образования движущего момента в НП-3, а также отработку угла a можно представить как линейную операцию интегрирования с учетом приведенного уравнения моментов шагового двигателя.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.