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

-Mco

£7

f2i.

«6i

£Eoi

Рис. 10.8. Моделирование двигателя постоянного тока:

й - структурная схема; 6 -расчетная схема; в - характеристика момента нагрузки

b]i~\ - логическая функция, подтверждающая соблюдение неравенства /д>0, где /д - динамический ток;

62;-1-то же для отрицательного значения тока, т. е. /д<0.

С учетом структурной схемы двигателя уравнения для цифровой модели двигателя могут быть записаны в виде:

/с = /д;

а о t

EeiE + Ео t Ео t + Ец Ео I = Е;

Eel ~ bii h Foi = 3ii Foi~ 8 j;

(10.49)

(10.50) (10.51)

(10.52) (10.53) (10.54) (10.55) 291



f,„ = e,t; (10.56)/

= (10.57)

fgt== moteat; (10щ

fn = bi,eu + bue,,. (10.59)

10.2.9. Алгоритмы цифрового моделирования дискретных звеньев. Для моделирования различных способов раздельного управления, описанных в гл. 2 и 3, необходимо иметь модели логических дискретных элементов типа И, ИЛИ, НЕ, НЕТ, сигналы, совпадающие с передним и задним фронтом прямоугольного импульса напряжения, т. е. дифференцирующие цепочки, одиовибраторы с выдержкой времени, триггеры, линейные и нелинейные линии задержки п т. д.

Логический элемент И моделируется по выражению

вх1(Л/)Л/вхг(Лу)Л . . . Л(/вхПЛ/)-вык(Л/)- (10.60)

Выходной сигнал логической функции запрета НЕТ определяется из логического уравнения

= вк, (Л;) Л Uanj). (10.61)

причем входы должны быть различимы, а сигнал запрета поступает на второй вход. Для дифференцирующей цепочки переднего фронта импульса сигнал на выходе определяется из соотношения

.uAj) = (.Ai) л(7вк(Л7- 1). (10.62)

а для цепочки дифференцирования по заднему фронту из логического управления

(/вых(Л/) = вк(Л;)Л u,Aj~ 1). (10.63)

Выходной сигнал триггера с раздельными входами определяется нз соотношений:

у„х 1 т V (-вых 1 (л; -1) л (/вж 2т -* вых 1 ш (io-6f)

(nuM) = u,,,inj). (10.65)

в алгоритме для моделирования предусматривается проверка работы схемы. При временном несогласовании работы схемы, когда Bxi(j) = l и f/Bx2(/j) = 1. выдается сигнал о сбое в схеме.

Расчет одновибратора выполняется с учетом того, что если на входе звена появился сигнал uax{nj) = \, то на выходе сигнал сохраняется заданное время, т. е.

вых(Л/)=1: /вых(Л/+1)=-1; - . . ; u,A, + l)\.

где l-tJxo; хз-время задержки, кратное шагу счета.

Соответственно выходной сигнал линии задержки определяется из соотношения

ynhanj) = uinj-l); (10.66)



если временная задержка нелинейная, то f.uANj) = и,AN,) Л U.Nj- 1) Л . . . AU,,,u\j-L). (10.67)

Используемое в система.к раздельного управления трехпози-ционное реле направления моделируется по алгоритму UMx=i при Овх>0, 6вых = 0 при (Увх = 0 и (Увых = -1 при Uj,<0, а двух-аозиционное реле соответственно Ьвых= i при U„0 и (Увых=-I при О„х<0.

Приведенный перечень не исчерпывает всего многообразия звеньев, используемых прн построении, а соответственно и моделировании систем управления электроприводами, но позволяет уяснить методику составления алгоритмов.

10.3. СТРУКТУРА УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ

В основу универсальной модели положен принцип разделения исследуемой структуры на множество звеньев, примерные алгоритмы которых рассмотрены выше. Как видно из алгоритмов, каждое звено имеет один или несколько входов и выходов.

Учитывая многообразие моделируемых систем электропривода, отличающихся количеством звеньев и структурой связей между ними, целесообразно построить общую программу универсальной модели так, чтобы в ней имелась постоянная часть, не зависящая от вида связей между звеньями, и управляющая часть, позволяющая соединить звенья в соответствии с заданной структурой [62]. Исходя из этого по приведенным выше и другим алгоритмам разрабатывается библиотека подпрограмм для функциональных звеньев. Для каждого функционального звена, как это показано на рис. 10.9, нумеруются входные и выходные сигналы, указывается идентификатор его программы и соответствующий ему код, а также проставляется его произвольный порядковый номер в данной схеме. Библиотека подпрограмм звеньев является открытой и может легко дополняться или изменяться.

Связь между звеньями, соответствующая данной структурной схеме, задается таблицей. В таблице указывается, с какого номера выхода данного звена на какой номер входа очередного звена поступает сигнал, а также указываются коды, присвоенные звеньям. По данному коду звена программа, диспетчер вызывает подпрограмму звена и соответственно производится обработка сигналов, поступивших на звено. Сумматоры, изображенные на структурных схемах систем регулирования, включаются в состав

1 Код идентификатор

звеньев, принимающих сигналы. При пуме- t

рации звеньев в данной схеме допускаются . (5

пропуски. Для упрощения модели всена- Зходы

чальные условия системы условно вво- ,„9 фу„кциональ-

дятся на вход одного звена. Зто звено „ое звено





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