Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 3

Информационно-измерительная система (ИИС) может включать в себя датчики параметров сети (U; f и т.п.), датчики переменных электрических преобразователей (U; i; P и т.п.), электромеханических (U; i; и т.п.), датчики механических переменных на выходном валу (скорость, положение, усилие и т.п.), параметрические датчики (температура, давление, расход и т.п.).

Под датчиками понимаются устройства, обеспечивающие преобразование величин физических переменных в электрический сигнал.

Итак, в системе электропривода устройство управления на основе информации о значении задающих воздействий и информации, поступающей с объекта управления через ИИС о фактических значениях координат, вырабатывает управляющие воздействия на объект управления.

Рис.1.3

Электропривод, как изделие, всегда поставляется со встроенным устройством управления, которое придает ему определенные свойства. При этом управление ЭП может сводиться лишь к формированию в той или иной форме задающего воздействия от системы управления электроприводом (СУЭП).

Все системы управления ЭП делятся на два больших класса: разомкнутые и замкнутые.

В разомкнутых системах алгоритм управления реализуется управляющим устройством без наличия информации о текущем состоянии объекта управления. При этом существует только один канал передачи информации – от устройства управления к объекту управления. В этом – главный недостаток разомкнутых систем. Ведь устройство управления может продолжить выполнять свои функции даже тогда, когда произошел отказ в исполнительном механизме.

Замкнутые системы позволяют повысить качество работы и надежность системы управления путем введения обратных связей, добавив канал информации от ИИС к устройству управления.

Наиболее распространенным следует признать принцип непосредственного управления регулируемой координатой с использованием ОС по этой координате. СУ в этом случае способна как отрабатывать управляющие воздействия, так и парировать возмущающие воздействия.

Системы управления, в которых сигнал рассогласования при действии некоторого возмущения равен нулю (U3Uoc = O) называют астатическими по отношению к этому возмущению. Системы, имеющие постоянную ошибку (U3Uoc ¹ O) называют статическими.

Если между точкой приложения управляющего воздействия и регулируемой координатой существуют другие измеряемые переменные, могут быть организованы обратные связи и по этим переменным, причем каждый внутренний контур управления является подсистемой – объектом управления для внешнего контура. Такие системы называют многоконтурными. Часто они строятся по принципу подчиненного регулирования. На Рис. 1.4. – пример системы управления положением рабочего органа.

Рис. 1.4 Система управления положением по принципу подчинённого регулирования.

РП, РС, РТ – регуляторы положения, скорости, тока соответственно.

ДП, ДС, ДТ – датчики положения, скорости, тока соответственно.

По выполняемым функциям СУЭП можно разделить на ряд групп, обеспечивающих:

-   управление процессами пуска, торможения, реверса;

-  стабилизацию регулируемой величины (скорость, положение, мощность и т.п.) в статике и в динамике (стабилизирующие системы);

-  слежение за произвольно меняющимися входными сигналами (следящие системы);

-   отработку заданной программы (программное управление);

-   выбор оптимальных режимов работы (адаптивное управление).

СУЭП, как и любые электротехнические системы, должны удовлетворять в первую очередь общим технико-экономическим требованиям. Это надежность, технологичность, удобство эксплуатации, минимальные габариты и стоимость. СУЭП, безусловно, должны обеспечивать заданные статические и динамические характеристики, устойчивость работы электропривода. Одним из существенных требований к СУЭП является унификация их элементов, простота и эффективность настроек, обеспечивающих максимальное быстродействие при требуемой точности и минимальном энергопотреблении.

2. Система «Управляемый преобразователь (УП) – машина постоянного тока (МПТ)» как объект управления.