ВЫБОР СРЕДСТВ СОПРЯЖЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (ИП) С МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМОЙ (МПС)

Сигналы в САУ ЭП являются аналоговыми и имеют различную форму. ЭВМ, напротив, оперирует с сигналами строго определенными формой и уровнем. В связи с этим встает задача сопряжения, например, САУ СЭП с ЭВМ.

Из ЭВМ код задания передается на регистр-защелку, который поддерживает его постоянным на время преобразования в сигнал управления α_Р. Преобразование осуществляет ЦАП. Далее сигнал поступает на регулятор тока и тиристорный преобразователь, управляющие скоростью двигателя. Скорость двигателя определяется датчиком импульсов, который преобразует скорость вращения ротора двигателя в последовательность импульсов. Количество импульсов данного сигнала подсчитывается счетчиком импульсов, который преобразует его в код N_ОС и передает на регистр-защелку и далее в ЭВМ. Все операции записи-чтения синхронизируются ЭВМ. Полный цикл вычисления производится за время  – период дискретности системы. Регистры-защелки выбираем из серии К555: К555ИР20 – 8-ми разрядный регистр-защелка отображения данных, выходные буферные усилители которого имеют третье Z-состояние.

Разрядность цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) определится:

,

где l _З - заданное значение положения (в относительных единицах);

σ_СЭП- заданная статическая погрешность регулированияположения.

Согласно рассчитанному значению разрядности выбирается интегральный ЦАП типа К572ПА1, параметры которого приведены в таблице 3.4

Таблица 3.4- Характеристики интегрального ЦАП типа К572ПА1

Количество импульсов подсчитывается двумя счетчиками импульсов К555ИЕ19, работающими совместно (при выборе кодового датчика достаточно выбрать регистры). Питание К555ИЕ19 производится от напряжения 5 В. Подсчитанное количество импульсов за период дискретности Т₀ счетчик преобразует в код N_ОС и передает на регистр-защелку и далее в ЭВМ. Счетчик обнуляется сигналом с ЭВМ, поданным на вход R.

Реализация схемы сопряжения СЭП с цифровой системой управления приведена на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Реализация схемы сопряжения СЭП с цифровой системой управления

ВЫВОДЫ

В результате проделанной работы, в соответствии с поставленной задачей, была спроектирована система автоматического управления следящим электроприводом (САУ СЭП). В ходе её исследования с помощью прикладной программы MATLAB Simulink (моделирования её структуры) было установлено, что система устойчива и отвечает предъявляемым к ней требованиям, а именно: длительность переходного процесса по положению составляет 2,8 с, перерегулирование в переходном процессе по положению отсутствует (переходный процесс носит экспоненциальный характер), переходные процессы по скорости и току носят соответственно апериодический и колебательный характеры. Удовлетворительного переходного процесса удалось добиться с помощью последовательной коррекции с последующим подбором коэффициентов регуляторов, для чего была проведена структурная оптимизация САУ СЭП.

Так же была спроектирована функциональная схема САУ СЭП, в которой предусмотрена возможность управления, как от аналоговой, так и от цифровой системы управления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Автоматизированный электропривод» (для студентов специальности 7.092501)/Сост. О.В. Субботин. - Краматорск: ДГМА, 2006. – 84 с.

2. Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов – 6-е изд., доп. и перераб. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576 с., ил.

3. Терещук Р.М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. – Киев: Наукова думка, 1981. – 680 с., ил.