Моделирование электромагнитного привода. Вводные положения. Выбор параметров цифрового регулятора, страница 2

Завершение итерационной процедуры поиска приемлемых корней дискретного регулятора происходит при нажатии на клавиатуре «q», когда на экране находится фигура 1.

4.2. Выбор параметров цифрового регулятора

Упрощенная модель КЭМП получена с учетом электромеханических свойств ЭМД в области среднего положения якоря, а также сил сопротивления движению привода. Модель составлена с использованием диапазонов физических величин в системе СИ и показана на рис. 4.2.

а

б

Рис. 4.2. Блок-диаграммы упрощенной модели системы электромагнитного привода: а – верхний уровень; б – линейная модель электромеханического преобразования энергии

Входным сигналом считается среднее напряжение (в вольтах), выходным считается перемещение (в метрах). Коэффициенты модели выбраны как средние значения характеристик в среднем положении якоря и представлены табл. 3.

Таблица 3

Цифровая часть системы получает и выдает коды. На рис. 4.2, а представлены согласующие коэффициенты физической модели для цифровой части. Диапазон кодов ЦАП составляет −127…127, диапазон изменения питающего напряжения −60…60 В, следовательно, коэффициент преобразования составляет 60/127»1/2 В. Диапазон перемещений составляет 0…4 мм, ему соответствует диапазон кодов АЦП 0…600, коэффициент преобразования составляет 150×10³ м^–1.

Расположение выбранных корней на круговой диаграмме иллюстрирует рис. 4.3, а вид получаемого переходного процесса – рис. 4.4.

Рис. 4.3. Иллюстрация расстановки узлов	Рис. 4.4. Переходная кривая

Из последнего рисунка видно, в какой мере удается парировать параметрическое возмущение в электромагнитном приводе с цифровым регулятором. Перенос полученных параметров регулятора на реальный объект позволяет получить переходный процесс, близкий к результатам математического моделирования.

Библиографический список

1.  Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления: линейные системы, нелинейные системы, импульсные системы, цифровые и адаптивные системы, критерии. – СПб.: профессия, 2004.

2.  Востриков А.С. Синтез нелинейных систем методом локализации. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1990.

3.  Востриков А.С., Французова Г.А. Теория автоматического регулирования: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. − 363 с.

4.  Гаврилов Е.Б. Теория автоматического управления. Цифровые системы  (Сб. задач для практических занятий): Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1998.− 36 с.

5.  Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учеб. пособие. – СПб.: Корона принт, 2001.

6.  Герман-Галкин С.Г. Силовая электроника : Лабораторные работы на ПК. – СПб.: Учитель и ученик, Корона принт, 2002.

7.  Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс. – СПб.: Питер, 2000.

8.  Дьяконов В. MATLAB 6. Учебный курс – СПб.: Питер, 2001.

9.  ДьяконовВ. Simulink4. Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2003.

10.  Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шымчак П. Структурное моделирование электромеханических систем и их элементов. – Щецин, 2000.

11.  Клименко Б.В. Форсированные электромагнитные системы. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

12.  Кондратьев В.А. Расчет и моделирование средств и систем автоматики в вычислительной среде MatLab: Учеб. пособие / В.А. Кондратьев, А. Л. Соловьев, С. А. Егорова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. - 61 с.

13.  Кондратьев В.А. Проектирование исполнительных электромагнитных двигателей с использованием приемов математического моделирования: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002.

14.  Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB: Учебный курс. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005.

15.  Мартынов Н.Н., Иванов А.П. MATLAB 5.x/ Вычисления, визуализация, программирование – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000.

16.  Новгородцев А. Расчет электрических цепей в MATLAB: Учебный курс – СПб.: Питер, 2004.

17.  Потемкин В.Г. Система MATLAB. Справочное пособие. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1998.

18.  Справочная книга по технике автоматического регулирования / Под общ. ред. Дж. Дж. Траксела; Перевод с англ. / под ред. Т. М. Райцына и А. В. Фатеева. – М.; Л.: ГЭИ, 1962.

19.  Соловьев А.Л. Параметрический синтез регуляторов в системах с широтно-импульсной модуляцией по методу разделения движений: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002.

Владимир Александрович Кондратьев,

Андрей Леонидович Соловьев

Компьютерные технологии в расчетах и моделировании средств и систем автоматики

Учебное пособие

Редактор И.Л. Кескевич

Технический редактор Н.В. Гаврилова

Корректор И.Е. Семенова

Дизайн обложки А.В. Ладыжская

Компьютерная верстка Н.М. Шуваева

Отпечатано в типографии

Новосибирского государственного технического университета

630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20