Разработка и исследование алгоритмов управления системой "Импульсный усилитель мощности - асинхронный двухфазный двигатель" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Фам Туан Тхань

  • Фам Туан Тхань
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2005, МоскваМосква
  • Специальность ВАК РФ05.09.03
  • Количество страниц 188
Фам Туан Тхань. Разработка и исследование алгоритмов управления системой "Импульсный усилитель мощности - асинхронный двухфазный двигатель": дис. кандидат технических наук: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы. Москва. 2005. 188 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Фам Туан Тхань

Список использованных сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

1.ОБЗОР МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ДВУХФАЗНЫМИ

ДВИГАТЕЛЯМИ.

1.1 .Амплитудный способ управления.

1.2.Фазовый способ управления.

1.3.Амплитудно-фазовый способ управления.

1 АПространственный способ управления.

1.5.Частотно-регулируемый способ управления.

1.5.1 .Управляемость АДД в установившихся режимах.

1.5.2.Регулирование максимального момента.

1.5.2.1 .Закон Is=const и fs=var.

1.5.2.2.Закон Isrs=const.

1.5.2.3.Закон 4^=const.

1.6.Сравнительный анализ методов управления.

1.7.Выводы по разделу 1.

2.МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ НА ОСНОВЕ АСИНХРОННОГО ДВУХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ.

2.1.Блок мехатронного модуля.

2.2.Математическая модель АДД как объекта управления.

2.3.Математическая модель импульсного усилителя мощности.

2.4.Математическая модель специализированного микроконтроллера.

2.5.Выводы по разделу 2.

3.АЛГОРИТМЫ КОММУТАЦИИ КЛЮЧЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИУМ ПРИ МИКРОПРОЦЕССОРНОМ УПРАВЛЕНИИ АСИНХРОННЫМИ ДВУХФАЗНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

3.1.Совместное управление ключевыми элементами. Амплитудное управление с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке возбуждения и центрированной ШИМ.

3.2.Совместное управление ключевыми элементами. Фазоимпульсное управление с симметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ.

3.3.Совместное управление ключевыми элементами. Амплитудно-фазоимпульсное управление с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ.

3.4.Комбинированное управление ключевыми элементами. Амплитудное управление с энергосберегающей несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и центрированной ШИМ.

3.5.Выводы по разделу 3.

4.РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ УПРАВЛЕНИЯ.

4.1.Непрерывное управление асинхронным двухфазным двигателем.

4.1.1 .Результаты моделирования, полученные при амплитудном управлении.

4.1.2.Результаты моделирования, полученные при фазовом управлении.

4.1.3.Результаты моделирования, полученные при амплитудно-фазовом управлении.

4.1.4.Сравнение результатов моделирования при различных способах управления.

4.2.Дискретное управление асинхронными двухфазными двигателями.

4.2.1.Формирование блоков мехатронного модуля.

4.2.1.1 .Формирование модели блока СМК.

4.2.1.2.Создание модели блока импульсного усилителя мощности.

4.2.2.Амплитудное управление с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и центрированной ШИМ

4.2.3.Фазоимпульсное управление асинхронными двухфазными двигателями с симметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ.

4.2.4.Амплитудно-фазоимпульсное управление асинхронными двухфазными двигателями с несимметричной коммутацией КЭ, реверсом по обмотке управления и фронтальным ШИМ.

4.3.Сравнение характеристик АДД при импульсном управлении.

4.4.Сравнение между непрерывным управлением и импульсным управлением АДД.

4.5.Выводы по разделу 4.

5.РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА УПРАВЛЕНИЯ АДД ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ.

5.1.Устройства управления двигателями на основе микропроцессорных интегральных схем.

5.2.0бобщенная структура микроконтроллера управления АДД.

5.3.Формирование переменных и управляющих логических функций АДД с помощью методики и средств автоматизированного проектирования.

5.3.1.Блок выделения модуля и знака из кода управления.

5.3.2.Блок формирования логических переменных.

5.3.3.Преобразователь код - широтно-импульсный сигнал.

5.3.4.Блок мертвого времени.

5.3.5.Блок формирования управляющих логических функций.

5.4.Выводы по разделу 5. б.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ.

6.1 .Постановка задачи.

6.2.Описание экспериментального стенда.

6.3.Экспериментальное исследование регулировочной характеристики АДД

6.4.Экспериментальное исследование механической характеристики АДД

6.4.1 .Основные способы экспериментального определения механических характеристик двигателя.

6.4.2.Статические методы измерения вращающих моментов двигателя.

6.4.3.Динамические методы измерения вращающих моментов двигателя.

6.5.Экспериментальное исследование определения динамических характеристик двигателя. б.б.Выводы по разделу 6.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование алгоритмов управления системой "Импульсный усилитель мощности - асинхронный двухфазный двигатель"»

Одной из важных систем, используемых на самолете, корабле, автоматизированном производстве, является электропривод, в особенности следящий электропривод. Для высокоточных быстродействующих систем электроприводов в следящих приводах переменного тока, в качестве исполнительных двигателей (ИД), наряду с асинхронными трехфазными двигателями (АТД), используются асинхронные двухфазные двигатели (АДД). Эти двигатели получили большое распространение в следящих системах, в вычислительных устройствах, в системах автоматического регулирования. Их частота обычно находится в пределах от 50 до 1000 Гц, мощность от долей ватта до сотен ватт. Достоинствами АДД являются простота конструкции, а, следовательно, простота изготовления, а также, быстродействие, большой пусковой момент, широкий диапазон регулирования, малая мощность управления и отсутствие самохода по сравнению с АТД. Из-за отсутствия щеточно-коллекторного узла срок службы АДД зависит только от долговечности подшипников, и он значительно больше, чем у двигателя постоянного тока. Кроме этого, отсутствие искрения обеспечивает большую помехозащищенность. Основным недостатком АДД является малый коэффициент полезного действия 0/=20^40%). Следовательно, при одной и тоже мощности, размер АДД больше, чем размер двигателя постоянного тока в 2+4 раза. Таким образом, обычно создают АДД малой и средней мощности.

Конструктивно АДД состоит из статора и ротора [28, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72]. Статор АДД выполняется, как правило, в виде пакета изолированных листов электротехнической стали. В пазы статора уложены две обмотки, магнитные оси которых сдвинуты в пространстве на 90°. Одна из обмоток называется обмоткой возбуждения, а другая - обмоткой управления.

Ротор АДД, как правило, выполняется в виде полого немагнитного стакана из сплавов алюминия (двигатели ДИД, ДГ и др.) или в виде беличьего колеса (двигатели ДКМ, ДКИ и др.), или полого ферромагнитного или массивного ферромагнитного ротора.

Принцип действия АДД, как известно, основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля с токами, которые являются результатом наведения ЭДС в роторной обмотке от вращающегося магнитного поля. Для реверсирования АДД достаточно изменить направление вращения магнитного поля, что достигается изменением на 180° фазы напряжения на одной из обмоток АДД.

Вопросам проектирования и исследования АДД посвящены работы многих российских и других авторов.

К группе авторов, в работах которых рассмотрены вопросы проектирования и расчета основных параметров АДД относятся следующие.

• В работе [65] В. В. Хрущев обосновал выбор основных соотношений при проектировании управляемых двигателей переменного тока (f=400ru), в особенности АДД с короткозамкнутым ротором, определил оптимальную геометрию, число полюсов и выбор геометрии ротора АДД с беличьей клеткой. Е. М. Лопухиным [66] рассмотрены теоретические основы проектирования исполнительных асинхронных конденсаторных двигателей с полым ротором. Метод автора основан на выборе в самом начале расчета оптимальных параметров, обеспечивающих требуемые выходные характеристики. Становится возможным решение задачи проектирования двигателей с заданными характеристиками. Особенностям расчета и анализу характеристик АДД промышленной частоты посвящена работа Е. Д. Несговорова. Ставится вопрос о разработке серий малогабаритных АДД при частоте 50 Гц, удовлетворяющих основным требованиям систем автоматики и следящего привода. В. В. Хрущев и В. М. Гандшу подробно рассмотрели графоаналитический критерий отсутствия самохода АДД при снятии сигнала с обмотки управления.

• Н. П. Ермолин, Е. Д. Несговоров, Е. М. Полухина [66] изучили основные принципы проектирования серии исполнительных конденсаторных асинхронных двигателей малой мощности с беличьей клеткой, особенности электрического расчета АДД с короткозамкнутым ротором и опытное определение параметров АДД.

• В. Ю. Шишмарев [54], В. В. Маскаленко [73], П. С. Сергеев [64] посвятили работы структурам, свойствам и требованиям для различных типов АДД и проведению сравнительного анализа между собой их преимуществ и недостатков. В. И Попов [34], A. JI. Кислицын [10] исследовали электромагнитные параметры обмоток АДД и особенности математической модели двигателя.

• В работе [23] Ковалев Б. Ф. рассмотрел особенности распределения пульсирующих МДС и магнитных полей фаз в воздушном зазоре АДД с временной несимметрией. Взаимозависимые пульсирующие МДС и магнитные поля фаз представлены в виде совокупности независимых пульсирующих МДС и магнитных полей. Приведены результаты экспериментальных исследований.

Вопросам изучения способов управления АДД в качестве исполнительного двигателя переменного тока в следящих приводах посвящены работы следующих авторов.

• В. А. Полковников [72] представил две группы методов управления АДД. Методы первой группы основаны на управлении скоростью путем изменения степени эллиптичности магнитного поля машины. Амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый способ управления относятся к первой группе. Согласно методам второй группы управление скоростью ротора двигателя реализуется при сохранении кругового вращающегося поля машины. Ко второй группе относятся амплитудно-частотный, частотно-токовый и релейный методы управления.

• Б. И. Петров, Н. П. Паппе [78], В. П. Паппе, Н. Н. Папе, А. Н. Сперанский [56], Е. И. Баранчук, Е. JI. Коварская [53] изучили теорию и характеристики АДД, принцип действия основных усилительно-преобразовательных элементов привода с АДД. Показали релейные, импульсные приводы АДД с транзисторными и тиристорными усилителями мощности, основанные на принципе аналогового управления.

• Б. И. Петров [28] изучил влияния различных факторов на характеристики АДД как исполнительного элемента следящего привода.

• М. М. Кацман [19] представил методику лабораторных исследований классических способов управления АДД: амплитудного, фазового и амплитудно-фазового. Получил экспериментальное подтверждение теоретических положений о свойствах АДД при указанных способах управления.

• К. Н. Борисов [29] изучил регулирование и реверсирование АДД с помощью дросселей (магнитных усилителей), с применением полупроводниковых устройств (электронного усилителя и триодов).

• А. И. Бертинов [65], Ю. С. Чечет [69], Е. В. Арменский, Г. Б. Фалк [71], В. В. Хрущев [70], Н. И. Волков и В. П. Миловзоров [74] посвятили работы изучению основ теории и классическим способам управления АДД, сравнению преимуществ и недостатков способов управления с помощью различных характеристик и показателей.

• К. Н. Борисов и В. А. Нагорский [78] посвятили работу вопросам регулирования скорости АДД с помощью электронного и полупроводникового усилителя. Схемы управления АДД основаны на базе аналоговых элементов.

Вместе с развитием компьютерных технологий появляются программные продукты многих фирм по различным областям, в том числе специальное программное обеспечение (ПО) для изучения и моделирования электрических машин: DesignLab, DS88, MATLAB SIMULINK, MathCAD и т.д. В работах следующих авторов представлены результаты изучения электрических машин и способов управления ими с помощью компьютерных программ.

• Работы Постникова В. А., Сыроежкина Е. В. [37, 38, 39] посвящены построению имитационных моделей АДД в программных продуктах DesignLab, MATLAB SIMULINK и MathCAD, и их использованию при моделировании АДД и электромеханических устройств. Приведены разработанные виртуальные схемы управления для этих моделей. Предложена методика компиляции виртуальных схем управления имитационных моделей АДД в соответствии с заданными режимами работы.

• С. Г. Герман-Галкин [18, 46, 68], Г. А. Карданов [68] изучили и создали модели (где АДД является частным случаем) машин на основе математических выражений, моделей силовых преобразователей, автономных инверторов, регуляторов постоянного напряжения в пакете "MATLAB 6.0 -SIMULINK". Эти модели использованы при моделировании электрических машин и электромеханических устройств. Приведены разработанные виртуальные схемы управления для этих моделей.

В настоящее время имеет место быстрое развитие двух тенденций электронной техники. Во-первых, наблюдается стремительное улучшение характеристик, как микропроцессорных устройств, так и силовых полупроводниковых приборов. Во-вторых, постоянное совершенствование технических систем, повышение требований к стабильности, надежности и точности характеристик, снижению энергопотребления, массы и размеров. Обе тенденции являются предпосылками перехода от аналоговых систем приводов к цифровым. В 80х-90х годах появились работы, посвященные цифровому управлению АДД, в том числе микропроцессорной реализации широтно-импульсного метода управления АДД. К этой группе принадлежат следующие работы:

• Работы [7, 9] О. В. Горячева посвящены проблеме выбора алгоритмов коммутации КЭ, силовых ключей, цепей управления и векторного управления при широтно-импульсном управлении асинхронными двигателями.

• В работе [56] В. А. Сердюк рассмотрел вопросы проектирования преобразователей код - широтно-импульсная модуляция (ПКШИМ) для управления АДД.

• С. Г. Герман-Галкин посвятил работу [61] цифровым приводам с транзисторными преобразователями. В работе можно выделить два принципиально различных способа управления АДД: амплитудно-фазовое и частотное управления. Для различных способов управления автор представил функциональную схему, временную диаграмму напряжений на двигателе и алгоритм работы (соответствующие выражения напряжений).

• В работе [63] Б. Н. Попов разработал алгоритм амплитудного способа управления АДД с помощью микропроцессоров и получил аналитические зависимости управляющих логических функций для случая несимметричной коммутации КЭ, реверсом по обмотке управления и центрированной ШИМ.

• Владимир Вычужанин [57] исследовал схемы прямого цифрового управления АДД, состоящие из управляющей и силовой частей. Основным назначением управляющей части является преобразование заданного в цифровом коде сигнала регулирования в сигнал управления силовой частью. Для управления силовой частью исполнительного АДД предлагается устройство на основе ПЛИС.

По результатам исследований [56, 61, 63] и на практике показано, что в системах электроприводов для повышения точности, надежности и экономичности применяют полупроводниковые импульсные усилители мощности (ИУМ) и микропроцессорные устройства управления, в особенности микроконтроллеры. С появлением на рынке недорогих микропроцессорных устройств, ориентированных на управление различными типами двигателей [25,26], и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) [35, 47, 81] стало возможным реализовать новые цифровые алгоритмы управления системой ИУМ-АДД, снижающие дополнительные потери мощности и увеличивающие ресурс работы систем электроприводов.

Однако, в работах [56], [61], [63], [18, 46, 68], посвященных цифровому управлению АДД, не рассмотрены вопросы фазового и амплитудно-фазового управления АДД, не получены коммутационные функции для этих методов, не проведен сравнительный анализ цифровой реализации амплитудного, фазового и амплитудно-фазового методов управления, не разработаны математические модели управляющих логических автоматов.

Таким образом, целью диссертационной работы является разработка и исследование цифровой реализации импульсных методов управления АДД.

Исследование и разработка алгоритмов управления системой "импульсный усилитель мощности - асинхронный двухфазный двигатель" являются актуальными задачами.

Постановка задачи. Достижения в области полупроводниковых технологий позволяют интегрировать двигатель (АДД), импульсный усилитель мощности (ИУМ) и управляющую часть в единое целое, получившее название мехатронный модуль. Мехатронный модуль является сложным электротехническим комплексом и, одновременно, подсистемой цифрового следящего привода (ЦСП), приведенного на рис. 1. кода цум кв

От датчиков Сигнал П о смв

7Y kv о

Управляющие булевы функции cw ула иум

Vy.Vn

АДД

Фс

Сигнал кода обратной связи

Фазные напряжения МЕХАТРОННЫЙ МОДУЛЬ

Кс I а"

S а а> с ацп «

•Сигналы с дополнительных датчиков

Рис. 1. Цифровой следящий привод с АДД

Где: ЦУМ - цифровая управляющая машина; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ИУМ - импульсный усилитель мощности; СМВ - специализированный микропроцессорный вычислитель; УЛА - управляющий логический автомат; Кв., Кс, Ку - коды, соответствующие входной, выходной координатам и код управления; Фс - угол поворота выходного вала двигателя; Ццв- напряжения, подаваемые на двигатель; CW- управляющее слово.

ЦУМ формирует сигнал входного кода, характеризующий закон движения (направление и скорость вращения) выходного вала двигателя и передает его как задающий сигнал на СМВ в виде двоичного кода Кв. СМВ принимает этот код Кв одновременно с другими сигналами, например сигналами от датчиков, сигналом кода обратной связи привода, формируемым с помощью АЦП. Из полученных сигналов СМВ формирует код ошибки между входным и выходным сигналами Kq = Кв-Кс, а затем код управления Ку. Другими словами, СМВ реализует определенные законы управления, например пропорционально-интегрально-дифференциальный (PID), законы адаптации, пересчет координат и т.д.

УЛА принимает код управления Ку, и на основе его формирует закон управления системой "ИУМ-АДД", т. е. временную циклическую последовательность управляющих слов (CW) в виде CW=<UN\.U2'U1>. Каждый UI (I- i-ий ключевой элемент) является управляющей логической функцией и управляет одним ключевым элементом ИУМ. Таким образом, ИУМ формирует сигналы напряжений Uy, Ub, прикладываемых к обмоткам исполнительного двигателя. При импульсном управлении среднее напряжение, прикладываемое к обмотке двигателя, определяется временными интервалами, в течение которых двигатель находится либо в двигательном, либо в тормозном режиме.

Исполнительный двигатель преобразует электрические сигналы Uy, Ub в механическое перемещение, являющее углом поворота двигателя.

АЦП преобразует угол поворота выходного вала в соответствующий сигнал Кс кода обратной связи.

Мехатронный модуль на базе АДД для современных систем цифровых следящих электроприводов (рис.1) приведен на рис. 2.

Рис.2. Мехатронный модуль на основе АДД

При импульсном управлении одной из важных проблем является энергосбережение в мехатронном модуле. Наряду с потерями энергии в исполнительном двигателе, существенными являются потери в силовых транзисторах ключевых элементах ИУМ.

Таким образом, актуальными алгоритмами управления системой "ИУМ-АДД" являются не только такие, которые обеспечивают требуемые заданные показатели качества системы, но и снижение потерь энергии в транзисторах КЭ ИУМ. Это необходимо учитывать при оценке преимуществ и недостатков различных алгоритмов управления системой "ИУМ-АДД".

Как следует из вышесказанного, целью диссертационной работы являются разработка и исследование алгоритмов управления системой "ИУМ-АДД".

Для достижения указанной цели в диссертационной работе следует решить следующие основные задачи.

- Рассмотреть и оценить существующие методы управления асинхронными двухфазными двигателями.

- Разработать и создать математическую модель мехатронного модуля на основе АДД.

- Разработать цифровые алгоритмы коммутации ключевых элементов ИУМ при микропроцессорном управлении АДД.

- Выполнить моделирование мехатронного модуля на основе АДД для того, чтобы проверить разработанные цифровые алгоритмы.

- Разработать структуру микроконтроллера управления АДД на основе ПЛИС.

- Проверить и испытать алгоритмы с помощью экспериментального стенда, для того чтобы подтвердить алгоритмы на практике.

Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, списка используемых источников и трех приложений. Объем работы составляет 188 печатных страниц, включая 119 рисунков, 27 таблиц, список источников и приложения. Библиография содержит 84 наименования.

Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Фам Туан Тхань

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1. На основе сравнительного анализа классических методов управления АДД (амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый) показано (табл.1.1.), что рядом преимуществ обладает амплитудно-фазовый способ управления с конденсатором в цепи возбуждения. К группе современных способов управления АДД относятся частотно-регулируемый, амплитудно-частотный, частотно-токовый и управление АДД с помощью микропроцессоров. Указанные методы широко применяют в системах автоматики и вычислительных устройствах.

2. На основе анализа свойств АДД, как объекта управления ИУМ, и способов регулирования среднего значения напряжений в точках подключения обмоток управления и возбуждения разработана система логических переменных, позволяющая с единых позиций рассмотреть различные методы управления АДД. В работе получены аналитические выражения для следующих величин:

- логических переменных, описывающих функционирование мехатрон-ного модуля на основе АДД;

- логических функций, реализованных на основе логических переменных и управляющих процессами коммутации КЭ;

- напряжений на основе управляющих логических функций, прикладываемых к обмоткам управления и возбуждения АДД.

Это, в совокупности с известными дифференциальными и алгебраическими уравнениями, позволяет разработать полную математическую модель мехатронного модуля для математического моделирования.

3. На основе анализа различных способов управления АДД показано, что для амплитудного и амплитудно-фазового методов может использоваться совместное, раздельное и комбинированное управление КЭ. Для фазового способа - только совместное и комбинированное управление.

4. На основе дифференциальных и алгебраических уравнений, описывающих АДД, логических переменных, управляющих логических функций (раздел 2) и результатов синтеза законов управления (раздел 3) разработаны модели в пакете расширения SIMULINK4 системы MATLAB6.5 для непрерывного и дискретного управления АДД, что позволяет исследовать характеристики мехатронных модулей при различных классических способах управления АДД. Полученные результаты моделирования по непрерывному и дискретному управлению показали корректность математических моделей АДД, подтвердили правильность теоретических положений, в части логико-алгебраических выражений и логических функций, для реализации методов управления АДД. Это является основой для проведения эксперимента и испытания на практике.

5. Разработана иерархическая блочная структура микроконтроллера управления АДД для реализации на базе ПЛИС. Формирование логических переменных и управляющих логических функций системы ИУМ-АДД проведено с помощью средств автоматизированного проектирования САПР MAX+PLUS II BASELINE фирмы ALTERA и языка описания аппаратуры AHDL. Логические переменные и управляющие логические функции алгоритмов управления проверены путем моделирования перед загрузкой в ПЛИС с помощью программы моделирования САПР MAX+PLUS II

BASELINE. Это повышает эффективность проектирования и ускоряет выпуск продукции, сокращает время проектирования и затраты на испытания.

6. Разработанный экспериментальный стенд включает мехатронный модуль на основе АДД, персональный компьютер со специальным программным обеспечением, лабораторные источники питания, измерительное и регистрирующее оборудование и может использоваться не только для научных исследований, но и для учебного процесса в целях исследования статических и динамических характеристик при различных методах управления АДД.

7. Для получения экспериментальных механических характеристик использовались статический (методы, основанные на измерении М при и динамический (методы, основанные на измерении Мдпри М(. «0) метод. Для статического метода механическая характеристика определялась по косвенному способу измерения момента двигателя на основе энергетической диаграммы. При получении регулировочных и динамических характеристик использовалось специализированное оборудование - осциллограф цифровой с обработкой сигнала в реальном масштабе времени типа TDS 210 фирмы "Tektronix" и бесконтактный цифровой фототахометр типа АТТ6000.

8. Результаты экспериментального исследования мехатронного модуля подтвердили корректность теоретических положений и показали близкую сходимость с результатами математического моделирования. Разработанные алгоритмы управления АДД показали свою эффективность и могут быть рекомендованы для применения.

- 151

- 148-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решен ряд научных и технических задач по разработке алгоритмов коммутации ключевыми элементами (КЭ) полупроводниковых мостовых импульсных усилителей мощности ИУМ при управлении асинхронными двухфазными двигателями (АДД).

Решение указанных задач позволяет сократить сроки проектирования и затраты на испытания, повысить точность и надежность систем электроприводов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фам Туан Тхань, 2005 год

1. Delphi 6. Учебный курс/ Валерий Фаронов. Под ред. А. Жданов. СПб.: Питер, 2002.-512 е.: ил.

2. Simulink 4. Специальный справочник / Владимир Дьяконов. Под ред. И. Корнеев. СПб: Питер, 2002.- 528 е.: ил.

3. Simulink. Среда создания инженерных приложений / Черных И. В. Под общ. ред. к. т. н. В. Г. Потемкина.- М.: ДИАЛОГ МИФИ, 2003.- 496 с.

4. Автоматизированное проектирование асинхронных двигателей с ко-роткозамкнутым ротором: Учебное пособие/ Зечихин Б. С., Журавлев С. В. М.: Изд-во МАИ, 2003. - 84 е.: ил.

5. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями / Сандлер А. С. и Сарбатов Р. С. М.: Изд-во Энергия, 1974. - 328 е.: ил.

6. Амплитудно-частотное управление асинхронными трехфазными двигателями / Горячев О. В. и Ерошкин Е. А "Электроника", №2, 1999.

7. Быстродействующие электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями / Гольц М. Е., Гудзенко А. Б., Остре-ров В. М. и др. М.: Изд-во Энергоатомиздать, 1986. - 184 е.: ил.

8. Векторное управление асинхронными трехфазными двигателями / Горячев О. В. и Ерошкин Е. А "Электроника", №4, 1999.

9. Вопросы теории линейных асинхронных исполнительных двигателей для приборных автоматических систем / Кислицын А. Л. "Электроника", №5, 2001.

10. Динамика каскадных асинхронных электроприводов / Сандлер А. С. и Тарасенко Л. М. М.: Изд-во Энергия, 1977.- 200 е.: ил.

11. Динамика следящих приводов: Учеб. пособие для вузов / Петров Б. И., Полковников В. А., Рабинович JI. В. и др.; Под ред. Рабиновича J1. В. -2-е изд., перераб. и дол. -М.: Машиностроение, 1982. 496 е.: ил.

12. Динамика цифровых следящих приводов / Николаев Ю. А., Петухов В. П., Феклисов Г. И., Чемоданов Б. К. М.: Изд-во Энергия, 1970.- 496 е.: с ил.

13. Дискретные преобразователи сигналов на транзисторах / Куликов С. В., Чистяков Б. В. М.: Изд-во Энергия, 1972.- 288 е.: ил.

14. Импульсные цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадио-приборостроительных сред. спец. учеб. заведений / Баммер Ю. А., Па-шук И. Н. 7-е изд., перераб. и доп. - М: Высш. шк., 2003. - 351 е.: ил.

15. Исследование специальных авиационных электрических машин: Труды института.- выпуск 133 / Сборник статей под редакцией Бертинова А. И. -М.: Изд-во МАИ, 1961.- 152 е.: ил.

16. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс: Пер. с фр./ Гель П. М.: ДМК Пресс, 2001. - 144 е.: ил.

17. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие./ Герман-Галкин С.Г. СПб.: КОРОНА принт, 2001., ил.

18. Лабораторные работы по электрическим машинам и электрическому приводу: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / Кацман М. М. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 256 е.: ил.

19. Лабораторный практикум по микропроцессорным устройствам следящих приводов ЛА: Учеб. пособие. "/ Попов Б.Н., Хлопова А.А., Шалы-гин А.Н. М.: Изд-во МАИ , 1995. - 48 е.: ил.

20. Математическое моделирование асинхронных машин / Копылов И. П. и др. М.: "Энергия", 1969. - 96 е.: ил.

21. МДС и магнитные поля фаз обмотки статора в двухфазном асинхронном электродвигателе, содержащем временную несимметрию / Ковалев. Б. Ф. "Электроника", №10,2000, с.14-19.

22. Микропроцессоры и микроконтроллеры фирмы Motorola: Справ, пособие / Шагурин И. И. М.: Радио и связь, 1988. - 560 е.: ил.

23. Микросхемы для управления электродвигателями. Выпуск 2. М.: До-дека, 2000. - 288 е.: ил.

24. Микросхемы для управления электродвигателями: Энциклопедия ремонта. Выпуск 12. -М.: Додека, 1999. 288 е.: ил.

25. Моделирование и основы автоматизированного проектирования привод: Учеб. пособие для студентов высших технических учеб. заведений / Стебелцов В. Г., Сергеев А. В., Новиков В. Д., Камладзе О. Г. М.: Машностроение, 1989. - 224 е.: ил.

26. Основы программирования в Delphi 7 / Культин Н. Б. СПб.: БХВ- Петербург, 2003. - 608 е.: ил.31 .Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования / Новиков Ю. В. М.: Мир, 2001. - 379 е.: ил.

27. Основы цифровой электроники: Пер. с англ./ Токхейм Р. М.: Мир, 1988.-392 е.: ил.

28. Основы электропривод / Андреев В. П., Сабинин Ю. А. М. - Л.: Гос-энергоиздат, 1963. - 772 е.: ил.

29. Оценка электромагнитных свойств трех- и двухфазных обмоток электрических машин переменного тока / Попов. В. И. "Электроника", №10,2001.

30. ПЛИС фирмы "Altera": элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры./ Стешенко В.Б. М.: Издательский дом "Додэка-XXI", 2002. - 576 с.

31. Проектирование микроэлектронных цифровых устройств / Ппятин О. А., Овсищер П. И., Лазер И. М. и др. М.: "Сов. радио", 1977.-272 е.: ил.

32. Проектирование силовых преобразователей бесконтактных двигателей постоянного тока: Учебное пособие / Конев Ю. И., Розно Ю. Н., Владимиров Я. Г. М.: МАИ, 1987. - 54 с.:ил.

33. Проектирование электрических машин. Изд. 3-е, переработ, и доп. / Сергеев П. С. и др. М.; "Энергия", 1969. - 632 е.: ил.

34. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей / Сандлер А. С. М. - Л.: Изд-во "Энергия", 1966. - 320 е.: ил.

35. Самоучитель MATLAB 5.3/б.х. / Ануфриев И. Е. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 736 е.: ил.

36. Силовая электроника для любителей и профессионалов / Семенов Б. Ю. -М.: Изд-во "Солон-Р", 2001. 136 е.: ил.

37. Силовая электроника: Лабораторные работы на ПК / Герман-Галкин С. Г. СПб.: Учитель и учебник, Корона принт, 2002. - 304 е.: ил.

38. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera МАХ + plus II и Quartus II. Краткое описание и самоучитель./ Комолов Д.А., Мяльк Р.А., Зобенко А.А., Филиппов А.С. М.: ИП РадиоСофт, 2002 -325 е.: ил.

39. Специальные режимы работы асинхронного электропривода / Петров И. И. и Мейстель А. М. М.: "Энергия", 1968. - 264 е.: ил.

40. Специальные электрические машины, книга 1,2/ Под ред. Б.Л.Алиевского- М.: Энергоатомиздат. 1993,- с.319 368.

41. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. Пособие для вузов / Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. М.: Энергия, 1979.- 616 е., ил.

42. Теория и проектирование следящих систем переменного тока / Баран-чук Е. И., Коварская Е. Л. М.: Изд-во "Энергия", 1966. - 384 е.: ил.

43. Типовые элементы систем автоматического управления: Учебник для сред. проф. образования / Владимир Юрьевич Шишмарев. М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 304 е.: ил.

44. Тиристорный следящий электропривод / Лебедев А. М., Найдис В. А., Орлова Р. Т., Пальцев А. В., Юферов В. Ф. М.: "Энергия", 1972. - 128 е.: ил.

45. Управление исполнительными элементами следящих электроприводов летательных аппаратов / Б. И. Петров, В. В. Бальбух, Н. П. Папе и др.: Под ред. Б. И. Петрова. М.: Машиностроение, 1981. - 222 е., ил.

46. Устройство управления серводвигателем на ПЛИС / Владимир Вычу-жанин " Электронные компоненты "№9, 2004.

47. Учебное пособие к лабораторным работам по курсу "электропривод ЛА'7 Паппе В. П. и др. Под ред. Полковникова В. А. М.: МАИ, 1984. -58 е.: ил.

48. Цифровая схемотехника/ Угрюмов Е. П. СПб.: БХВ - Петербург, 2001.-528 е.: ил.

49. Цифровые системы управления электроприводами / Батоврин А. А. и др. Л.: "Энергия", 1977. - 256 е.: ил.

50. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С. Г. Герман-Галкин, В.Д. Лебедев, Б.А. Марков, Н.И. Чичерин.- Л.: Энер-гоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.-248 е., ил.

51. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы / Сабинин Ю. А., Грузов В. Л. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 128 е., ил.

52. Электропривод летательных аппаратов: Учебник для авиационных вузов / В.А.Полковников, Б.Н.Петров, Б.Н.Попов, А.В.Сергеев, А.Н.Сперанский. Под общей ред. В.А. Полковникова. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990.-240с.

53. Электрические машины / Сергеев П. С. Л.: Изд-во государственное энергетическое, 1962. - 280 с: ил.

54. Электрические машины авиационной автоматики / Бертинов А. И. -М.: МАИ, 1961.-427 е.: ил.

55. Электрические машины и электропривод малой мощности./ Академия наук СССР.: издательство "Наука" Москва-Ленинград, 1966. - 239 с.

56. Электрические машины малой мощности / Сборник публикацией. М.: Центральный институт научно-технической информации, 1962. - 167 е.: ил.

57. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК / Герман-Галкин С. Г., Кардонов Г. А. СПб.: Корона принт, 2003. - 256 е.: ил.

58. Электрические микромашины автоматических устройств / Чечет Ю. С. М., - Л.: Издательство "Энергия", 1964. - 424 с. с черт.

59. Электрические микромашины переменного тока для устройств автоматики / Хрущев В. В. Л.: "Энергия", 1969. - 288 е.: ил.

60. Электрические микромашины. Изд. 2-е, перераб. и доп. Учеб. пособие для электротехн. специальностей вузов / Арменский Е. В., Фалк Г. В. -М.: "Высш. школа", 1975. 240 е.: ил.

61. Электрические, гидравлические и пневматические приводы и их предельные динамические возможности. Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Полковников В. А. - М.: Изд-во МАИ, 2002. - 452 е.: ил.

62. Электрический привод: Учеб. пособие для сред. проф. образования / Владимир Валентинович Москаленко. 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 368 е.: ил.

63. Электромашинные устройства автоматики / Волков Н. И., Миловзоров В. П. М.: "Высшая школа", 1978. - 336 е.: ил.

64. Электронные устройства электромеханических систем: Учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Розанов Ю. К., Соколова Е. М. -М.: Издательский центр "Академия", 2004. 272 е.: ил.

65. Электропривод и системы управления / Академия наук СССР. М. -Л.: Изд-во "Наука", 1966. - 236 е.: ил.

66. Электропривод и электроснабжение промышленных предприятий / Соколов М. М., Липатов Д. Н. М. - Л.: Издательство "Энергия", 1965. -440 с. с черт.

67. Электропривод летательных аппаратов / Петров Б. И., Борисов К. Н., Нагоркий В. Д. М.: Издательство "Машиностроение", 1967.- 436 е.: ил.

68. Электропривод систем управления летательных аппаратов. Под ред. д-ра техн. наук Б. И. Петрова. -М.: Машиностроение, 1973. 360 е., ил.

69. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Преобразователи частоты для управления асинхронными двигателями, под ред. Чиликина М. Г / Сандлер А. С., Сарбатов Р. С. М. - Л.: Изд-во "Энергия", 1966. -144 с черт.

70. Язык описания цифровых устройств AlteraHDL. Практический курс. 2-е изд., стереотип / Антонов А.П. М.: ИП РадиоСофт, 2002.- 224 е.: ил.82.http://www.actel.ru83 .http://www.altera.ru84.http://www.xilinx.ru

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.