Цифроаналоговые системы управления положением

При высоких требованиях к позиционированию применяются цифроаналоговые системы управления положения. Так как система позиционирования не предъявляет высоких требований к точности регулирования скорости и тока электропривода, то система выполняется с аналоговыми контурами тока н скорости и цифровым контуром положения. Функциональная схема такой системы приведена на рис. 2.7.

Схемасодержит аналоговую часть системы в силовой части с преобразователем и двигателем и в системе управления с контурами тока и скорости с аналоговыми регуляторами АА и AR и датчиками тока и скорости UA, BR. Регулятор положения выполнен как цифроа налоговый с аналоговой частью AQ. В цифровую часть контура положения входят арифметическое устройство (АУ) AW, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) VZV. Арифметическое устройство получает на вход цифровой сигнал задания положения N_вз с цифрового устройства ввода задания SZ и цифровой сигнал N_вп, соответствующий реальному положению _Вых, этот сигнал подается от датчика положения BQ и преобразуется в цифровой сигнал преобразователем кода UZ. Числа N_вз и N_вп поступают в АУ в двоично-параллельном коде. АУ сравнивает N_вз и N_вп и вырабатывает на входе числовой. сигнал управления, равный разности .

Это число с помощью цифроа налогового преобразователя UZV преобразуется в аналоговый сигнал задания положения U_3n, поступающий на аналоговую часть РП. Остальная чарть системы работает как аналоговая (ом. § 2.2).

Для анализа работы системы составляется структурная схема цифроаналотовой системы (рис. 2.8). Поскольку контуры тока и скорости настроены на технический оптимум, то в структурной схеме электропривод с этими контурами изображен одним звеном с передаточной функцией (2.1). Преобразователь кода UZ с датчиком положения BQ и ЦАП UZV рассматриваются как безынерционные звенья с коэффициентами передачи k _{д п} и k_ЦАП. Аналоговый РП настраивается с нелинейной характеристикой, как в § 2.2. Настраивая цифровой контур положения на технический оптимум, получим передаточную функцию системы

(2.22)

^{Рис. 2.8. Структурная схема цифроаналого.вой системы управления положением}

Работает цифроаналоговая система позиционирования так же, как и аналоговая, но позиционирование обеспечивается с большей точностью. Для этого выдираются требуемые параметры цифрового контура:

— цифровой сигнал задания положения

(2.23)

Где — заданный угол перемещения;

— цифровой сигнал обратной связи по положению

(2.24)

— цифровой сигнал управления

(2.25)

где — рассогласование или погрешность позиционирования.

Погрешность позиционирования оценивается в конце позиционирования, по формуле аналогичной (2.11). Для этого определяем сигнал задания по скорости на выходе РП

(2.26)

С другой стороны, при П – РС в статической системе имеем [4]

(2.27)

Где - препад скорости электропривода в разомкнутой системе.

Приравнивая (2.26) и (2.27), получим

(2.28)

Откуда находим статическую погрешность

(2.29)

При настройке контура положения на технический оптимум

(2.30)

Из (2.29) и (2.30) получаем

(2.31)

Используя (2.31), оценивают параметры цифровых устройств.

Дискретность квантования выбирается из условия

(2.32)

где, d —дискретное задание положения.

Цифровой сигнал обратной связи, определяемый дискретностью квантования, принимается по максимальному рассогласованию по положению

(2.33)

Частота следования импульсов, с которой работают цифровые устройства, определяется максимальной скоростью электропривода θ_max

(2.34)

где.— количество импульсов датчика положения на один оборот вала; k_P —передаточиюе число редуктора между валом двигателя и валом ДП.

Почастоте, полученной в (2.34), проверяются все цифровые устройства. Цифровые устройства, применяемые в цифро-аналоговых системах регулирования положения, выпускаются комплектно в системе УБСР — Д как отдельные аппаратные средства.

Дата добавления: 2013-12-13