Цифровое моделирование системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат

Объектом разработок и исследований является система транзисторный ключ-двигатель постоянного тока (ТК-Д).
Целью курсового проектирования является практическое применение знаний, полученных при изучении курса «Системы оптимального и векторного управления», и закрепление знаний следующих дисциплин: «Теория электропривода», «Теория автоматического управления», «Элементы автоматизированного электропривода», «Системы управления электроприводом».
Задание состоит из двух частей. Первая часть задания - синтез позиционной системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат, вторая - синтез позиционной системы управления электроприводом с контролем производных фазовых координат. Расчет регуляторов и подбор элементной базы.
При выполнении курсовой работы применены автопрограмма, составленная с помощью средств математической программы MathCAD, а также пакет прикладних программ MATLAB, в частности Simulink и LTI Viewer.
По результатам проведенных расчетов выполнено цифровое моделирование системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат и системы управления электроприводом с контролем производных фазовых координат а также позиционной системы подчиненного управления электроприводом, формирующей рациональную динамику.
В ходе выполнения курсового проекта были синтезированы: система подчиненного управления, позиционная система управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат и система управления с контролем производных фазовых координат.
В процессе моделирования исследуемых систем с помощью программной среды Matlab-Simulink были получены графики переходных процессов при номинальных параметрах настройки регуляторов, а также при вариации параметров системы (Te и Tm). Согласно полученным результатам оказалось, что релейная система имеет преимущества перед системой подчиненного управления. Так при увеличении Те в 2 раза перерегулирования по току составляет: релейная система - s1 = 10%, система подчиненного управления - s1 = 25% и колебательный процесс, при увеличении Те в 5 раз перерегулирования по току в релейной системе - s1 = 32%, система подчиненного управления «разваливается». Величина статической ошибки по положению, в системах, примерно одинакова и составляет 0,01 - 0,03 мм, т.е. релейная система выигрывает по быстродействию.
Релейная система управления обладает инвариантностью по отношению к параметрическим и координатным возмущениям, и может быть достаточно просто реализована на основе современных средств микропроцессорной техники.

Введение
Постановка задачи структурного синтеза системы оптимального управления электроприводом постоянного тока
Применение скользящих режимов
Методы оптимизации САУ
Системы релейного управления с алгоритмами в различных фазовых пространствах
Выбор средств технической реализации законов управления и математическое описание объекта управления
Основные требования, предъявляемые к силовому преобразователю
Математическое описание объекта управления
Синтез позиционной системы управления электроприводом в пространстве исходных фазовых координат
Общие положения синтеза системы методом АКР
Регулятор тока
Регулятор скорости
Регулятор положения
Составление структурной и функциональной схем системы
Синтез позиционной системы управления электроприводом с контролем производных фазовых координат
Регулятор тока
Регулятор скорости
Регулятор положения
Составление структурной и функциональной схем системы
Расчет позиционной системы подчиненного управления электроприводом, формирующей рациональную динамку
Синтез задатчика траектории
Построение цифровой математической модели позиционной системы
Исследование статических и динамических характеристик позиционного электропривода
Графики в системе с контролем исходных координат
Графики в системе с контролем производных фазовых координат
Графики в системе подчиненного управления
Выводы
Перечень ссылок