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

щнм ПНК со временем усреднения Го/л, так и с многоканальным ПНК поразрядного уравновешивания. Последний факт имеет боль-шое зиачение, так как существенно снижает стоимость МП-системы. В обоих случаях обеспечивается быстрое время реакции на изменение входного сигнала, приближающееся ко времени реакции аналоговой системы. При применении ПНК второго типа, фиксирующего мгновенные значения, число измерений п выбирается, исходя из условия получения допустимой погрешности при измерении среднего значения по п мгновенным значениям по методу трапеций. В режиме гранично-непрерывного тока относительная погрешность не превосходит

/,.р \ тп / я л

1 - - ctg -

н уменьи]ается при увеличении /,;.

Исследования динамики рассматриваемой сстемы регулирования тока проведены в (55), где показано, что для интегрирующего ПНК со временем усреднения Го/л и для ПНК, фиксирующего мгновенные значения при Г„<0,5-ь0,7 мс, оптимальный выбор параметров регулятора (9.28) таков:

в==(А~-B)dirii~-diT;

l!„k„Fn

(9.331

При этом ток устанавливается за один такт Го, если сигнал задания изменяется в определенный момент времени внутри интервала Го. Если же он изменяется в произвольный момент времени внутри этого интервала, то появляетси перерегулирование, максимальное значение которого приближенно равно 0,5 Го/7j.

Дополнительная неог1ределенность в динамические характеристики вносится действием пульсационной составляющей сигнала обратной связи, характеризуемой фактором пульсаций F. В отличие от непрерывных систем в рассматриваемом случае кривая на входе СИФУ ступенчатая, протяженность ступеньки Го/л. Если изменение входного сигнала (сигнал задания тока) невелико, так что опорный сигнал пересекает входной на той же ступеньке, то F= 1 и иульсациопная составляющая на коэффициент усиления не влияет. При больших же изменениях задания переходный процесс охватывает несколько ступенек и коэффициент усиления определяется величиной F< I [55].

На рис. 9.4 изображены осциллограммы переходных процессов, причем параметры регулятора тока для осциллограмм 1 п 2 выбраны по (9.33) при F=l, а для осциллограммы 3 - прн F<Zl, т. е. при учете фактора пульсаций. Видно, что наличие пульсационной составляющей привело к снижению коэффициента усиления и затягиванию переходного процесса для осциллограммы 2 по сравнению с осциллограммами / и 3.



0,25

i4r\

i....... .........

0,07 0,02 t,c


Рис. 9.4. Кривые переходного процесса тока

Рис. 9.5. Диаграммы формирования сигналов обратной связи

Значение F можно оценить, рассматривая исследуемую систему как предельно непрерывную. Тогда, используя общую методику вычисления F [55J, можно получить при а-л/2 для системы с ПНК, фиксирующим мгновенные значения:

т J

п{А - В) у„

sin I - т

2 sin - т

(9.34)

Здесь м*==п/о; ц - случайное запаздывание, равномерно распределенное на отрезке [т, х+То/п]; т - время вычислений, т T(f/n. Рассмотрим, например, случай, при котором влияние/ максимально, а именно А-В выбрано по формулам (9.33). Тогда для среднего значения ri, =1,5/л при х - То/п, п = 6 имеем F=0,83.

Уменьшение влияния пульсаций тока при со;<ранении высокого быстродействия достигается при использовании в качестве сигнала обратной связи текущего среднего значения тока нагрузки на отрезке времени от момента формирования очередного управляющего импульса до текущего момента времени, причем регулирующее воздействие вычисляется по-прежнему за То, т. е, если регулирующее воздействие вычисляется q-i\ раз па интервале дискретности, то

На рис. 9.5 показаны кривая тока нагрузки /, интеграл тока нагрузки 2 и кривая („, , 3. Видно, что в окрестности момента 2п/т скорость изменения сигнала /,,,(0 мала и фактор пульсаций F\.



При использовании ПНК поразрядного уравновешивания интеграл вычисляется по формуле трапеций:

ioAk, q) = лс(. q)lqiNAk, <?) = Лс( <?-!) +

+ Q,bli{k, q) + i(k, q-\)], io.c(k, 0) = i(k-I, n), М(к,0) = 0.

Факт формирования управляющего импульса устанавливается МП-системой путем опроса триггера, который включается при появлении любого управляющего импульса. Если при очередном опросе триггера с тактом То/п он оказался взведенным, то принимается ql.

На основании рассчитанного таки.м образом значения lo, с по (9.28) с тактом То/п вычисляется выходной сигнал регулятора. Параметры регулятора можно выбрать таким образом, чтобы процесс «в малом» заканчивался за один такт То. Однако при больших изменениях задания качество переходного процесса ухудшается, так как при этом сказывается то, что сигнал /о, с «помнит» значения i(t) в начальный отрезок изменения тока после отпирания тиристора, когда /(/) намного меньше установившегося значения, близкого к заданному. Для исключения этого явления в алгоритм вводится уменьшение длительности усреднения («памяти» сигнала) в зависимости от скорости изменения или приращения задания тока. На рис. 9.6 приведены осциллограммы переходного процесса при использовании описываемого алгоритма.

Выше рассматривался режим непрерывного тока. В режиме прерывистого тока регулятор целесообразно иметь чисто интегральным (см. гл. 1), 01шсываемым рекуррентным соотношением

yik) = y{k~l) + A{k). (9.35)

Коэффициент Ап выбирается, исходя из получения допустимого перерегулирования о,- в режиме гранично-непрерывного тока, а при уменьшении длительности протекания тока }, Ац увеличивается так, чтобы обеспечить примерное постоянство о;. Для этого достаточно увеличивать Лп обратно пропорционально (см. гл. 1). Выражения для передаточных функций в режиме прерывистых токов приведены в [55]. Их анализ показывает, что в режиме гранично-непрерывного тока с учетом формул (1.92а), (9.33) можно принять

>п-4о= , (9.36)

где значение La зависит от настройки контура и может быть принято 0,75-1.

Таким образом, при переходе в режим прерывистых токов необходимо, во-первых, идентифицировать режим и, во-вторых, перестраивать Аа при изменении Я. Значение К можно получить как путем расчетов, так и непосредственными измерениями. В первом случае необходимо иметь значения угла и и ЭДС £„ и затем вычислить X по (1.82). Для фиксации а нужно при выдаче отпира-





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