Файл: Кулесский, Р. А. электропривод постоянного тока с цифровым управлением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 0
Полагая Т— >-0, в соответствии с (2-2) и (2-3) имеем:
lim «7*,(2) £ ^ 1 Z , [ ! ^ ] =
І |
^ |
і І Й _ ] = іі?д (р ) Г ф И . |
(2-14) |
|||
Согласно (2-13) и |
(2-14) vn(t)— Ю при |
Т - ^0 , |
иа |
|||
основании чего можно |
рассматривать |
vn(t) |
как помеху |
|||
|
|
от квантования е:|:(0 |
по |
|||
|
|
времени. |
|
|
|
|
|
|
Для |
приближенного |
|||
|
|
синтеза |
регулятора |
поме |
|
хой ѵц{і) |
можно |
прене |
||
|
бречь |
при |
условии, |
что |
|
Рис. 2-4. Расчетная схема элек |
она оказывает малое влия |
||||
тропривода с цифровым управле |
ние на выходную коорди |
||||
нием при компенсации помех от |
нату у{і). Так как обычно |
||||
квантования по уровню. |
значение частоты |
преры |
|||
|
вания |
находится |
за |
пре |
делами полосы пропускания объекта, можно принять, что влияние ѵц(і) на y(t) незначительно, и считать оцен ку влияния vn(t) на работу электропривода одной из за дач уточненного анализа. Полученная при этом расчет ная схема электропривода показана иа рис. 2-4. Необ ходимо отметить, что она будет справедлива не только при технической линеаризации с помощью устройств (рис. 2-2,а и б), но и при всех других способах линеа ризации, сводящихся к эквивалентной схеме, показанной на рис. 2-2,в.
Из сопоставления схем, показанных на рис. 2-3,6 н 2-4, следует, что точность реализации требуемого закона управления, определяемого видом полученной в резуль тате приближенного синтеза передаточной функции Wp(p), тем выше, чем меньше влияние помехи оц(^). Известно, что непрерывная система с передаточной функцией WR(p) является предельным случаем при Т——>-0 бесчисленного множества импульсных систем с передаточными функциями W*n(z). В связи с этим воз никает задача выбора такой W*n(z), чтобы дополни тельно удовлетворить ограничению значений vn(t). При этом могут использоваться интегральные, среднеквадра тичные оценки, оценки абсолютных значений и другие величины г.'ц(И- В большинстве случаев достаточно по
58
требовать, чтобы ѵц(п7')=0. Для выполнения последне го, как следует из (2-13), необходимо, чтобы выполня лось равенство
Z Г^ А р ) ^ ф (р ) 1
р
(2-15)
Z \Ѵф(Р)
р
Таким образом, определение передаточной функции W*n(z), являющееся содержанием последнего этапа приближенного синтеза, осуществляется по (2-15). От метим, что при Гд(р) = 1, что обычно имеет место при проектировании программных позиционных электропри водов, W \ ( z ) = l и выполняется не только (2-15), но и более общее условие
W%(z)Zq П |
М р ) |
= |
Zn |
Wn(P)W<t,(P) 1 |
||
L |
Р |
J |
|
|
Р |
J’ |
так, что здесь согласно |
(2-13) иц(()=0. |
|
||||
Пример 2-1. Определим структуру |
цифрового |
регулятора при |
||||
условии, что |
|
с,р- + |
с2р + с 3 |
|
||
|
|
(2-16) |
||||
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приведем (2-16) к виду |
(2-4) |
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
WVk(Р) = CJP + |
+ с3/р = |
2 |
(р) |
(р), |
||
|
|
|
|
1= 1 |
|
|
где ѴРфі{р)=а; Wni(p)=p\ |
И7да(р) =*1; |
^дз(р) = \/р- |
||||
■По табл. 2-1 находим: |
|
|
|
|
|
|
2[№ді(p)cilp}—Ci\ Z[\VAl{p)С2 Ір] = cizf(z—1); |
||||||
Z{WR3(p)c3lp ]= c3T z/(z - l)* - , |
|
|||||
41Пі(Р)/Р] = Сі2/(2-1). |
|
|||||
Подставляя 'Полученные выражения в (2-15), получаем: |
||||||
^ % 1(z) = |
( z - l ) / z ; \ |
|
||||
^*д»(г) = |
1; |
|
> |
(2-17) |
||
W \ 3 { z ) = T / { z - \ ) . J |
|
|||||
В соответствии с (2-17) |
цифровой |
регулятор |
можно построить |
как сочетание цифровых блоков: дифференцирующего ЦД, пропор ционального ЦП и интегрирующего ЦИ, блоков ЦАП и аналогового
блока, осуществляющего суммирование соответствующих сигналов
59
(рис. 2-5,а). При этом выходная координата регулятора Для дис кретных моментов времени определяется выражением
s {пТ)]= c,s„ («7') + |
c2sn (пТ) + c3Tsa (пТ) = |
|
|
||||||
|
Т )1 + |
с |
2 |
|
|
л-1 |
|
(кТ). |
|
|
|
|
2 |
|
|||||
= с, [в* (пТ) - е* (пТ - |
|
|
е * |
(пТ) + |
с, Г |
А = 1 |
в* |
|
Умножение сигналов sR(nT), sn(nT) и sB(nT) на коэффициенты Сі, с2, сз осуществляется в аналоговой форме блоками ЦАП, кото
рые также производят и суммирование корректирующих сигналов
Рис. 2-5. Блок-схемы ЦВУ при параллельном (а) и прямом (б) про граммировании вычислений.
NKX(t) и после их преобразования непрерывными фильтрами \Ѵщ(р), где і= 1, 2, 3. Если же привести (2-16) к виду (2-3), то
принимая, например \^ф(д) = 1, из (2-15) получаем:
W*Hz) = ö0z2 + a,z + а2 |
(2-18) |
где ао = сі+ с2; ах=СзТ—с2—2сі; а 2 = С і .
Передаточной функции (2-18) соответствует разностное урав
нение
s(nT) —anе* (пТ) +аіе* (пТ—Т ) +
+ а2е* (пТ—2Т) + s (пТ—Т).
Согласно последнему ЦВУ можно построить из цифровых бло ков умножения, задержки на один период прерывания БЗ и сумми
рования (рис. 2-5,6).
После решения задачи синтеза, когда становятся из вестными передаточная функция оптимальной системы и закон изменения е(0 в линейной зоне, оценка влия-
60
иия помехи Ѵц (t) на работу электропривода может быть осуществлена на основе структурной схемы, приведенной на рис. 2-6. Выбирая в качестве индикатора степени
У ѵ ( п Т )
Рис. 2-6. Структурная схема для оценки влияния помехи от кванто вания по времени.
влияния помех уровень флюктуации некоторой 'коорди наты объекта управления yv(t), определяем передаточ ную функцию Я (р) линейного фильтра из условия
Н (р) = Y v (p)/Y (р). |
(2-19) |
Если yv( t ) = i ( t ) , то согласно изложенному |
в § 1-2 |
для электроприводов, предназначенных для регулирова
ния скорости и положения, выражения для Я(р) |
будут |
|
иметь вид: |
|
|
HJp) = |
Ta pl р; |
(2-20) |
Ha{p) = |
Tu fflpka . |
(2-21) |
С учетом (2-19) можно записать:
Yv {z,q) = ^ * { z ) \ ^ \ { z ) ^ Z
z — 1 7 гг д (р) |
(р) а (р) н (р) |
z |
PW^P) |
Г^ ф ІР) G (Р) Н |
CP) I |
|
1 |
Pwv (Р) |
J |
]}= E **(z) К* (*,?).
(2-22)
Определение yv(tiT+qT) по (2-22) может быть осу ществлено известными методами [Л. 1, 3, 6]. Так как в* (■£)— квантованная по уровню произвольная функция времени, удобнее определять yv(nT, qT) путем решения разностного уравнения, соответствующего (2-22). Если передаточная функция -К* (z, q) может быть представле на отношением двух полиномов от z
К* (z, q) |
(г, д) |
g0zm + ахг-т-х-\- |
•• + a m |
, (2-23) |
|
Е** (z) |
z ‘ + ö,21_1 + .. |
+ bi |
|
61