Керування

Цифрові системи керування (ЦСК) за структурою аналогічні без-перервним (аналоговим) системам. Різниця лише у тому, що анало-гові елементи замінені цифровими. На рис. 16.1 наведено схему ЦСК електроприводом з вихідною координатою , в якості якої може бути швидкість чи кут повороту. Вона складається з цифрово-го задаючого пристрою (ЦЗП), цифрового суматора (ЦС) і цифрово-го регулятора (ЦР). Заглавними буквами позначені багаторозрядні цифрові сигнали.

Силова частина електропривода – керований перетворювач

Рис. 16.1. Функціональна схема електропривода з ЦСК

енергії (КПЕ) і двигун (Д), є аналоговою. Для узгодження роботи ЦСК з аналоговою частиною використовуються цифро-аналоговий (ЦАП) і аналого-цифровий (АЦП) перетворювачі. Давач зворотного зв’язку (ДЗЗ) може бути як аналоговий, так і дискретним зі сталим числом імпульсів на один оберт.

До недавнього часу всі функціональні складові ЦСК реалізовува-лись апаратно, тобто кожна складова представляла собою окремий блок, виконаний з мікросхем малого і середнього ступеня інтегра-ції. Недоліком такого виконання ЦСК є те, що зміна алгоритма ке-рування вимагала заміни відповідних блоків. Тому в даний час всі функціоналі складові, включаючи ЦАП і АЦП, реалізуються про-грамно на базі програмованого логічного контролера (ПЛК). За та-кої реалізації зміна алгоритму керування зводиться лише до зміни програми роботи ПЛК. При цьому всі функції ЦСК – формування задаючого сигналу , порівняння з сигналом зворотного зв’язку

, обчислення і визначення алгоритму керування – після попереднього задання початкових умов виконують-ся розрахунково за програмним циклом ПЛК, який займає інтервал часу . В цей цикловий період входять час зчитування показів да-вачів, розрахунок алгоритму і реалізація сигналу керування.

Керування перетворювачами енергії (керовані випрямлячі, ши-ротно-імпульсні та частотні перетворювачі) є дискретним з часовим інтервалом дискретності . Їх робота повинна бути синхронізова-на з роботою ЦСК. Якщо величини і кратні і між передніми фронтами початкових імпульсів немає часового зсуву , то за-мість двох періодів дискретності приймають один з періодом

. (16.1)

В процесі роботи ЦСК навіть за умови збереження синхронізму синфазність квантування із-за дії випадкових впливів може порушу-ватись, зумовлюючи додаткове чисте запізнення , яке буде змі-нюватись в межах

. (16.2)

Якщо , що має місце при використанні ПЛК, максималь-не запізнення . Оскільки визначити величину до-сить складно, то при аналізі і синтезі ЦСК електроприводом з вра-хуванням електромагнітних і електромеханічної сталих часу аналогової частини чисте запізнення приймають або .