Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

целесообразно принять Ti/Ti = ni - целое число. Тогда схема алгоритма программы имеет вид, изображенный на рис. 9.1. Нужно иметь в виду, что всегда имеют место циклы выполнения программы, в которых вычисляются {начения выходных величин всех регуляторов, так что МП-система должна иметь достаточное быстродействие. Можно также поступить следующим образом: если в каком-либо цикле необходимо вычислять значения выходных величин нескольких контуров, то для одного-двух внешних контуров эти вычисления выполняются в следующем цикле; при больших л, вносимое при этом изменение динамических характеристик невелико.

Структурная схема исследуемой системы изображена на рис. 9.2. На схеме обозначено: Wot - передаточные функции объекта; Di{z) - дискретные передаточные функции регуля-

Начальная уотаиойка

, Tl

C%=C%-f


Ввод х*х„,расчет


торов отдельных контуров;

Biod xni, расчет

передаточные функции фиксаторов:

W,{p){\~e~i)/p. (9.3)

Каждый контур получает сигнал задания из ячейки памяти, в которой хранится ранее рассчитанный выходной код регулятора предыдущего контура, и сигнал обратной связи Xi через преобразователь аналог - код с передаточной функцией Wyti[p). Замыкание ключей Tj опреде-тяет такт работы ГО контура. Выходной ключ 7,- замыкается позже входного на время вычислений т, однако допустимо это запаздывание отнести к непрерывной части, а ключи полагать замыкающимися одновременно. Преобразователи аналог - код можно описать различными передаточными функциями:

ВВод Xf,pac4emyf \ Выход

Рнс. 9.1. Схема алгоритма программы подчиненного регулирования

- V .

ТиР+ 1

1-rV

(9.4) (9.5)

(9.6)



г„ I

Рис. 9.2. Структурная схема цифровой системы подчиненного регулирования

Передаточной функцией (9.4) обладают кодовые датчики положения. Передаточной функцией (9.5) обладают ПИК поразрядного уравновешивания, причем ти-время преобразования; /"„ - постоянная времени входного фильтра. Передаточной функцией (9.6) обладают различные усредняющие преобразователи со временем усреднения Г„, например ПНК интегрирующего типа, преобразователи напряжение-частота - код. Если значение r„~ намного больше частоты среза, то приближенно

ir„«fe„-°-V. (9.7)

Для выбора D(z) применим метод частотных характеристик. Для этого определим дискретные передаточные функции

fl«(2) =

Z- I

tto i (Р)

-х.р

где Z

символ z-преобразования. Заменив z на jk

1-,г

(9.8)

по формуле

(9.9)

получим дискретную частотную характеристику. Ее можно представить в виде Wi(}X) = Wj,i{jX)W„i(iX), где W.i определяется полюсами и нулями, лежащими слева от частоты среза и подлежащими, как правило, компенсации; - оставшаяся часть Wi. Как показано в (53], WmijK) равно приближенно Wm{p) при р=



где Ti* =Ti/r,-; Тх % - сумма малых постоянных времени в i-m контуре.

При этом должны выполняться условия: Ясг7,<2, Гц<<0,5 Т{, где - частота (точнее, псевдочастота) среза; - малые постоянные времени в i-m контуре.

Желаемую частотную характеристику i-ro контура примем в виде iKi = WmiWmi, гдс Wt - основная часть желаемой характеристики разомкнутого контура, определяющая ее свойства; W"mi содержит малые постоянные времени, лежащие справа от частоты среза; W"i вводится для упрощения реализации регулятора. Обозначим через / разность порядков знаменателя и числителя Ллг(М, 1>0. Примем

:1 + АУ" (9.11)

причем знаменатель вводится для получения устойчивой и физически реализуемой программы регулятора. Тогда

D,m=-Ili--. (9.12)

После нахождения О (/Я) заменяем /Я на z по (9.9), а затем аереходим от 2-преобразования к рекуррентным соотнощениям, полагая z4y=y[k-\-q). Таким образом осуществляется синтез регулятора.

В системах управления электроприводами WyK(jk) обычно принимается в виде

«;(/Я)=Яе Я (9.13)

Г;(/Я)=-А±/. (9.14)

Пусть, например, и"ж(/Я) определяется (9.14), а Woiip) - = k{Tp+\)-K Имеем по (9.12)

О (/Я)--.

Заменяя /Я на г по (9.9), получаем

Нетрудно показать, что соответствующее рекуррентное соотношение для регулятора имеет вид, приведенный во второй строке второго столбца табл. 9.1, в которой также приведены уравнения и для других типов Woi и Wyni. Следует сказать, что полученные





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100