Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Модель ДПТ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Электрические машины, Электропривод и Управление
EfesX
Приветствую. Мало смыслю в электроприводах и теории управления, но стоит задача спроектировать систему управления, где объектом управления является двигатель IM9081 ( http://ooomel.ru/nomenklatura/new/55/agat.pdf )
с подключенной через редуктор нагрузкой. Управлять необходимо как скоростью так и положением нагрузки. Решил начать с построения модели ДПТ по схеме на картинке из этой книги (стр 38): http://robsim.dynsoft.ru/design2.pdf. И сразу же возникли вопросы:
1. Как определить тип возбуждения двигателя? В паспорте об этом ничего не говорится.
2. Или же эта схема подходит для любого ДПТ.
3. Как изменится схема из-за введения редукторов.
В принципе, если свернуть схему не учитывая внешний момент инерции и нагрузки, то передаточная функция по скорости вырождается в апериодическое звено первого порядка. У меня получилось: W = 43.63 / (0.005p + 1). Теперь если построить переходную характеристику, установившееся значение равно 43.63. Но разве оно не должно быть равно частоте вращения ротора на холостых оборотах, т.е. 837 рад/сек, двигатель ведь не нагружен?

AlexandrY
Цитата(EfesX @ Dec 5 2017, 17:46) *
В принципе, если свернуть схему не учитывая внешний момент инерции и нагрузки, то передаточная функция по скорости вырождается в апериодическое звено первого порядка. У меня получилось: W = 43.63 / (0.005p + 1). Теперь если построить переходную характеристику, установившееся значение равно 43.63. Но разве оно не должно быть равно частоте вращения ротора на холостых оборотах, т.е. 837 рад/сек, двигатель ведь не нагружен?

Это немного бессмысленное занятие, поскольку динамика нагрузки здесь будет определяющей вещью.
А динамикой двигателя можно пренебречь , и его модель того и гляди превратится в пропорциональное звено. biggrin.gif
Лучший метод - идентифицировать модель на стенде.
EfesX
Цитата(AlexandrY @ Dec 5 2017, 19:26) *
Это немного бессмысленное занятие, поскольку динамика нагрузки здесь будет определяющей вещью.
А динамикой двигателя можно пренебречь , и его модель того и гляди превратится в пропорциональное звено. biggrin.gif
Лучший метод - идентифицировать модель на стенде.


Ну хорошо. В системе присутствует тахогенератор для измерения скорости нагрузки двигателя. Таким образом если подавать на двигатель ступенчатое воздействие и рассматривать модель все же как апериодическое звено первого порядка, можно измерить время за которое скорость доходит до установившегося значения. Делим на 5 (или нет?), получаем постоянную времени. Но как получить числитель передаточной функции (интуиция подсказывает, что он должен быть равен скорости холостого хода ДПТ)? И какой величины необходимо подавать воздействие? Или вообще все не так?

Да к тому же это на начальном этапе нагрузку можно принять за константу, но в условиях эксплуатации нагрузка возможно будет изменяться, поэтому хотелось бы в дальнейшем исследовать поведение системы при различных нагрузках. Поэтому я сомневаюсь в целесообразности идентификации модели на стенде.
Tanya
Цитата(EfesX @ Dec 5 2017, 19:46) *
Ну хорошо. В системе присутствует тахогенератор для измерения скорости нагрузки двигателя. .
...
Поэтому я сомневаюсь в целесообразности идентификации модели на стенде.

Сразу видно, что до стенда нужно читать книжки. Или нанять кого-нибудь.
Может, Вам поможет...
В первом приближении двигатель можно представить в виде конденсатора, заряжаемого через резистор.
к конденсатору с резистором нужно параллельно включить управляемый резистор или генератор тока, которые имитируют нагрузку и трение.
EfesX
Цитата(Tanya @ Dec 5 2017, 20:04) *
Сразу видно, что до стенда нужно читать книжки. Или нанять кого-нибудь.
Может, Вам поможет...


Цитата из википедии:
"Тахогенера́тор (от др.-греч. τάχος — быстрейший, скорость и генератор) — измерительный генератор постоянного или переменного тока, предназначенный для преобразования мгновенного значения частоты (угловой скорости) вращения вала в пропорциональный электрический сигнал.

Величина (ЭДС), а в некоторых типах ТГ и частота, сигнала прямо пропорциональны частоте вращения."

В моей системе ротор ДПТ через редукторы соединен с ротором тахогенератора и вращающейся вокруг одной оси нагрузкой. Следовательно, зная передаточные числа редукторов и крутизну тахогенератора, можем измерить скорость вращения нагрузки, и скорость вращения ротора ДПТ. Что Вам не понравилось в моей формулировке?

Цитата(Tanya @ Dec 5 2017, 20:04) *
В первом приближении двигатель можно представить в виде конденсатора, заряжаемого через резистор.
к конденсатору с резистором нужно параллельно включить управляемый резистор или генератор тока, которые имитируют нагрузку и трение.


Верно. В этом случае я смогу оценить влияние изменяющейся нагрузки. Но ведь система начнет разрастаться, появятся регуляторы (по скорости, по положению), еще бог знает что... Все это мне тоже переводить в схемотехническое приближение? Не хотелось бы.
Tanya
Цитата(EfesX @ Dec 5 2017, 20:35) *
Цитата из википедии:
...
Верно. В этом случае я смогу оценить влияние изменяющейся нагрузки. Но ведь система начнет разрастаться, появятся регуляторы (по скорости, по положению), еще бог знает что... Все это мне тоже переводить в схемотехническое приближение? Не хотелось бы.

Нагрузкой двигателя обычно называют механический момент, а не устройство, которое этот момент создает.
Из этой простой модели видно, что сначала нужно сделать управляемый регулятор (генератор) тока.
Что там должно разрастаться?
AlexandrY
Цитата(Tanya @ Dec 6 2017, 11:07) *
Что там должно разрастаться?

Таню послушать, то проблем управления вообще нет.
Главное сделать регулятор тока, и какая бы нагрузка ни была мы всегда сделаем нулевую ошибку регулирования.
Цитата(Tanya @ Dec 6 2017, 11:07) *
Нагрузкой двигателя обычно называют механический момент, а не устройство, которое этот момент создает.

Эт постулат из учебников. А в жизни нагрузка - механизм, и его обязательно надо учитывать в модели
Tanya
Цитата(AlexandrY @ Dec 6 2017, 13:27) *
Таню послушать, то проблем управления вообще нет.
Главное сделать регулятор тока, и какая бы нагрузка ни была мы всегда сделаем нулевую ошибку регулирования.
Эт постулат из учебников. А в жизни нагрузка - механизм, и его обязательно надо учитывать в модели

Использование регулятора тока решает проблему управления двигателем - его моментом, но только эту. Проблема управления тем, что приделано к двигателю остается. Просто задачи разделяются.
AlexandrY
Цитата(Tanya @ Dec 6 2017, 12:50) *
Использование регулятора тока решает проблему управления двигателем - его моментом, но только эту. Проблема управления тем, что приделано к двигателю остается. Просто задачи разделяются.

А теперь вопрос. Почему вы решили разделить задачи?
Где обоснование что задачу именно так надо разделять?

Это к тому что в детских учебниках, где приняты такие дикие упрощения отдельно регулятор момента уже не нужен.
Ставят PI регулятор скрости и на бумаге все отлично получается с ним одним.
EfesX
Цитата(AlexandrY @ Dec 6 2017, 14:10) *
Это к тому что в детских учебниках, где приняты такие дикие упрощения отдельно регулятор момента уже не нужен.
Ставят PI регулятор скрости и на бумаге все отлично получается с ним одним.


А могли бы Вы посоветовать хорошие "недетсткие учебники" по системам управления? желательно ориентированные на практику. А то я встречал много способов синтеза регуляторов, но нигде не видел даже статейки о реализации их на практике (если не считать ручной подбор коэффициентов ПИД-регулятора).
Tanya
Цитата(AlexandrY @ Dec 6 2017, 14:10) *
А теперь вопрос. Почему вы решили разделить задачи?
Где обоснование что задачу именно так надо разделять?

Это к тому что в детских учебниках, где приняты такие дикие упрощения отдельно регулятор момента уже не нужен.
Ставят PI регулятор скрости и на бумаге все отлично получается с ним одним.

Обоснование Вам подавай... Все (абсолютно все) физические задачи только так и решаются. Вот, считая движение, например, пули не учитывают колебания атомов, ее составляющих. А при счете колебаний атомов в молекуле не рассматривают движение электронов. И все нормально соответствует...
Некоторые (было такое однажды) при расчете движения лифта что-то лишнее стали учитывать... Там появился маленький такой быстро осциллирующий член, который так же быстро затухал... микросекунды жил... Считали ведь в действительности авторы программы, а не счетчик, подставивший числа.
А про бумагу... Напомнили... Вот случайно села рядом в маршрутке со своей соседкой по дому... Она раскрыла тетрадочку, а там - какие-то интегральные разложения еще и в комплексных переменных. Пишет туда вдумчиво - едет на работу. Значит кому-то эти упрощения еще нужны, раз ее держат на работе, хотя ей уже за 80, я думаю...
Она как раз управленец. Работает в ближнем подмосковье в городе, названном по имени известного академика.
AlexandrY
Цитата(EfesX @ Dec 7 2017, 19:17) *
А могли бы Вы посоветовать хорошие "недетсткие учебники" по системам управления? желательно ориентированные на практику. А то я встречал много способов синтеза регуляторов, но нигде не видел даже статейки о реализации их на практике (если не считать ручной подбор коэффициентов ПИД-регулятора).

Хм, напомнили мне скачать хорошу книгу.
Вот - http://www.twirpx.com/file/1264961/

Может показаться сначала не по вашей теме, но алгоритмы SMC и ADRC универсальны. Они значительно превосходят PID.
Где только их не применяют.
С SMC например управляют линейными соленоидами, ADRC - главная фишка в библиотеках управлении двигателями у TI.

Цитата(Tanya @ Dec 7 2017, 19:26) *
Она раскрыла тетрадочку, а там - какие-то интегральные разложения еще и в комплексных переменных. Пишет туда вдумчиво - едет на работу.

Ну что, человек нашел способ структурировать время. Я сам без компьютера никуда не хожу.
EfesX
Цитата(AlexandrY @ Dec 7 2017, 22:38) *
Хм, напомнили мне скачать хорошу книгу.
Вот - http://www.twirpx.com/file/1264961/

Может показаться сначала не по вашей теме, но алгоритмы SMC и ADRC универсальны. Они значительно превосходят PID.
Где только их не применяют.
С SMC например управляют линейными соленоидами, ADRC - главная фишка в библиотеках управлении двигателями у TI.


Что то как-то непонятно... Да еще май инглиш не дает вникнуть в суть... Не мой уровень sad.gif Я только только начинаю осознавать что же такое LQR и чем он отличается от LQG
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2018 Invision Power Services, Inc.