16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
М атематичною основою опису динаміки електропривода з ЦСК без врахування квантування за рівнем є теорія імпульсних систем, оскільки неперервний сигнал перетворюється у квантований за часом імпульсний сигнал з амплітудно-імпульсною модуляцією з . При цьому амплітуда імпульсу дорівнює миттєвому значенню на початку періоду дискретності (рис. 16.3).
З Рис. 16.3. Неперервний і квантований за часом сигнали
, (16.11)
де – решітчаста функція – оригінал; – зображення ре-шітчастої функції; .
Пристрій, який формує послідовність імпульсів в залежності від вхідного сигналу, називається імпульсним елементом. Миттєвий імпульс представляють дельта-функцією:
при ;
при , (16.12)
зображення якої . Згідно (16.12) імпульсний елемент опи-сується рівняннями
при ;
при . (16.13)
Зображення його вихідного сигналу
. (16.14)
За умови імпульсний елемент представляють ланкою перетворення неперервного сигналу у послідовність імпульсів і екстраполятора (рис.16.4), вихідна величина якого
. (16.15)
Зображенням (16.15) є функція
,
оскільки зображенням за Лапласом одиничної функції є .
За вхідного сигналу передавальна функція екстраполятора
. (16.16)
Екстраполятор разом з неперервною ланкою називають приведе-ною ланкою, передавальна функція якої
, (16.17)
де – передавальна функція неперервної ланки.
Остання ланка на рис. 16.4 здійснює перетворення вихідного сиг-налу неперервної ланки у решітчасту функцію .
Рис. 16.4. Структурна схема імпульсного елемента і неперервної ланки
Застосувавши -перетворення до (16.17), отримаємо дискретну передавальну функцію приведеної ланки:
. (16.18)
Оскільки є зображення функції , то є зображе-нням перехідної функції неперервної ланки, тобто це реакція неперервної ланки на одиничний імпульс. Отже, можна записати, що і дискретна передавальна функція
, (16.19)
де – перехідна решітчаста функція неперервної ланки.
На підставі структурної схеми на рис. 16.4 складають структурну схему замкненого контуру цифрової системи керування електро-приводом (рис. 16.5). Неперервною ланкою у цій схемі є об’єкт ке-рування з передавальною функцією , вихідною змінною якою може бути струм, момент, кутова швидкість чи переміщення.
Рис. 16.5. Структурна схема цифрового контуру регулювання
Для даної структурної схеми дискретна передавальна функція приведеної ланки
. (16.20)
Дискретна передавальна функція розімкненого контуру
, (16.21)
де – дискретна передавальна функція цифрового регулято-ра.
Щоби визначити динамічні показники наведеної системи регу-лювання, необхідно розрахувати перехідну функцію замкненого контуру для вхідного сигналу , за якою визначають перерегулювання і час регулювання. Дійсний перехідний процес розраховують за передавальною функцією замкненої системи
, (16.22)
використавши формули розкладання функції , або методом різницевих рівнянь.
- Основи електропривода
- Класифікація електроприводів. Механічні характеристики
- 1.1. Загальні положення
- 1.2. Класифікація електроприводів
- 1.3. Приведення моментів і сил опору, моментів інерції і
- 1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
- 1.5. Усталені режими
- Часові та частотні характеристики електропривода
- 2.1. Рівняння руху електропривода
- 2.2. Час прискорення і сповільнення електропривода
- 2.3. Оптимальне передаточне число
- 2.4. Часові та частотні характеристики одномасової системи
- 2.5. Часові та частотні характеристики двомасової системи
- Регулювання швидкості двигунів постійного струму
- 3.1. Регулювання кутової швидкості двигунів постійного
- Струму незалежного збудження
- 3.2. Регулювання швидкості двигунів послідовного збудження
- 3.3. Гальмівні режими двигунів постійного струму
- 3.4 Часові характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження
- 3.5. Частотні характеристики
- Перетворювачі напруги електроприводів постійного струму
- 4.1. Тиристорні керовані випрямлячі
- 4.2. Системи імпульсно-фазового керування
- 4.3. Імпульсні перетворювачі постійної напруги
- Регулювання кутової швидкості двигунів змінного струму
- 5.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів
- 5.2. Регулювання швидкості асинхронних двигунів
- 5.3. Перетворювачі частоти
- 5.4. Регулювання швидкості синхронних двигунів
- Тики синхронного двигуна
- 5.5. Гальмівні режими двигунів змінного струму
- Методи розрахунку потужності електроприводів
- 6.1. Втрати енергії в електроприводах
- 6.2. Нагрівання і охолодження двигунів
- 6.3. Режими роботи і навантажувальні діаграми
- 6.4. Розрахунок потужності електродвигунів
- Системи керування електроприводами
- Релейно-контакторні системи керування електроприводами
- 7.1. Загальні положення
- 7.2. Структура релейно-контакторних систем керування
- 7.3. Принципові схеми ркск
- Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
- 8.1 Загальна характеристика длск
- 8.2. Методи синтезу длск
- 8.3. Математичний опис длск
- 8.4. Способи реалізації длск
- Система керування швидкістю електроприводів постійного струму з сумуючим підсилювачем
- 9.1. Загальні положення
- 9.2. Формування динамічних характеристик
- 9.3. Обмеження моменту електропривода
- Система керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням
- 10.1. Структурна схема системи підпорядкованого
- Регулювання
- 10.2. Технічна реалізація системи з підпорядкованим регулюванням
- 10.3. Обмеження струму в системі підпорядкованого регулювання
- Системи керування швидкістю асинхронного електропривода
- 11.1. Регулювання швидкості напругою живлення
- 11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
- 11.3. Система скалярного керування частотно-регульованого асинхронного електропривода
- 11.4. Системи векторного керування частотно-регульованого електропривода
- 11.5. Пряме керування моментом асинхронного двигуна
- Енергозберігаючий асинхронний електропривод
- 12.1. Загальні положення
- 12.2. Втрати електроенергії в усталених режимах
- 12.3. Оптимізація енергоспоживання в перехідних процесах
- 12.4. Економічна ефективність частотно-регульованого електропривода
- Частотне керування синхронними електроприводами
- 13.1. Стратегії керування
- 13.2. Вентильний двигун
- 13.3. Система автоматичного керування моменту сд зміною магнітного потоку ротора
- 13.4. Стратегії керування сд зі збудженням від постійних магнітів
- Адаптивні системи керування електроприводами
- 14.1. Загальні положення
- 14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
- 14.3. Безпошукова адаптивна система керування зі спостережним пристроєм
- 14.4. Фаззі-керування електроприводами
- 14.5. Фаззі-керування гальмуванням візка мостового
- Слідкуючий електропривод
- 15.1. Загальна характеристика
- 15.2. Безперервні системи керування слідкуючим
- 15.3. Динамічні показники слідкуючого електропривода
- Цифрові системи керування електроприводами
- 16.1. Структура електропривода з цифровою системою
- Керування
- 16.2. Розрахункові моделі ацп і цап
- 16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
- 16.4. Синтез цифрового регулятора і його реалізація
- Список літератури
- Предметний покажчик
- Рецензія