Этапы проектирования САУ ЭМС.

Если предположить, что ЭПС системы сформирована в соответствии с требованиями ТЗ на ЭМС, т.е. выбран по мощности ЭМП (электродвигатель), определен его тип, выбран передаточный механизм, определены тип, мощность и структура управляемого электрического преобразователя, то процедура проектирования САУ включает следующие этапы:

1. Разработка математической модели ЭПС, как объекта управления.

2. Выбор алгоритма управления объектом и структуры САУ на основе модели объекта (ЭПС).

3. Оптимизация параметров алгоритма (выбор настроек регуляторов) с использованием критериев оптимизации и правил настроек.

Основные трудности, возникающие при решении задач анализа и синтеза систем управления современных ЭМС связаны с нелинейными характеристиками и дискретным характером звеньев ЭПС. Кроме того, при проектировании САУ приходится считаться с целым рядом ограничений - функциональных, энергетических и информационных. Функциональные ограничения обусловлены тем, что предельные значения выходных переменных элементов системы ограничены (насыщение магнитной системы ЭМП, ограничение выходного напряжения операционного усилителя и т.п.). Энергетические ограничения связаны с тем, что энергетические возможности ряда элементов ограничены, т.е. ограничены потребляемая и отдаваемая энергии элементов. Информационные ограничения заключаются в том, что не все переменные или параметры процесса, интересующие проектировщика, могут быть измерены либо наблюдаемы.

Упомянутые выше основные ограничения в зависимости от поставленной задачи определяют также и выбор рационального метода исследований. При проектировании приходится решать как линейные, так и нелинейные задачи, использовать ручные и машинные методы проектирования, расчета и исследований,

Сложность процессов преобразования энергии в ЭПС, высокий порядок дифференциальных уравнений, их описывающих, их кусочно- линейный характер, большое число интервалов постоянства коэф-фициентов уравнений, дискретный характер процессов преобразования энергии в ЭПС и сигналов в каналах управления не позволяет решить задачу синтеза САУ в большинстве случаев строго и точно аналитическим путем.

Поэтому наиболее широко распространенным принципом проектирования САУ является проектирование по прототипу, заклю-чающееся в том, что на основании технического задания выбирается типовая структура системы управления и без ее существенного изменения определяются значения параметров ее управляющей части. Изучение свойств типовых структур САУ ЭМС и является одной из задач настоящего курса.

Цель и задачи дисциплины

ЦЕЛЬЮ курса является изучение типовых структур обобщенных электромеханических систем, типовых алгоритмов управления, методов их оптимизации, вопросов анализа и синтеза методами переменных состояния и частотными методами, вопросов математического моделирования линеаризованных структур ЭМС, общих вопросов регулирования момента, скорости и положения

В результате изучения курса нужно научиться объяснять характер переходных и установившихся процессов в типовых структурах ЭМС, уметь анализировать влияние изменения настроек регуляторов, параметров звеньев и внешних воздействий на работу ЭМС, пользуясь для этого физическими соображениями и важнейшими математическими соотношениями.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.И, Ключев. Теория электропривода. Энергоатомиздат, Москва, 1980 г.

2.С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин. Теория электропривода. Энергоатомиздат, С- Петербург, 1994 г.

3. А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. Управление электроприводами. Энергоатомиздат, Ленинград, 1982 г.