Повна версія

Головна arrow Інформатика arrow Комп'ютерне моделювання систем електропривода в Simulink

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ОПТИМІЗАЦІЯ І ІМІТАЦІЙНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ В SIMULINK КОНТУРУ СТРУМУ

Розрахунок параметрів регулятора струму при ідеальному джерелі струму

Розрахункова схема контуру струму показана на рис. 4.6.

Структурна схема контуру струму Контур містить ідеальний інвертор з передавальної функцією

Мал. 4.6. Структурна схема контуру струму Контур містить ідеальний інвертор з передавальної функцією:

" І фп, 220-V2 ,,,,

де КI = --- = - = 31,11, - коефіцієнт посилення інвертора;

Vy max 10

№ = 2 - модуль просторового вектора фазної напруги де T fx = 0.00002 з - постійна часу фільтра, яка відповідає періоду опитування даних про реальний струмі 40 мкс.

статора; U ymM = 10 # - максимальна напруга управління інвертором; Т, = 0,5 = 0,5 = 0,0002 с - постійна часу інвертора;

f = 2500 Гц - несуча частота (комутації) інвертора (див. табл. 4.1).

Навантаження інвертора представлена еквівалентним опором обмотки статора R = 5,503 Ом і еквівалентної постійної часу Т. = 0,0123 с (див. Табл. 4.3).

Передавальна функція навантаження (ланцюга обмотки статора):

Передавальна функція фільтра Filtrl:

Коефіцієнт зворотного зв'язку по струму був обчислений раніше і дорівнює:

Схема моделі контуру струму (Fig4_07)

Мал. 4.7. Схема моделі контуру струму (Fig4_07)

Розрахунок параметрів регулятора струму (рис. 4.7) зробимо по модульному оптимуму [8]. Всі необхідні умови виконані.

При одній великій постійній часу рекомендується застосування пропорційно-інтегрального регулятора з передавальної функцією виду:

208

де

ТУ = Т ш = 0,0123 с - велика постійна часу, що дорівнює часу ізодрома Т з ; Т і | = 7} + 7 ^ = 0,0002 + 0,00002 = 0,00022 з - еквівалентна мала постійна часу контуру струму; а до = 2 - коефіцієнт оптимізації.

Таким чином, розрахувавши всі параметри контуру струму (4.15-4.19), розробимо модель в Simulink і представимо її на рис. 4.7.

Модель реалізована на елементах бібліотеки Simulink, за винятком регулятора струму Current PI Controller , схема моделі якого відкривається по команді Look Under Mask і показана на рис. 4.8.

Схема моделі ПІ-регулятора

Мал. 4.8. Схема моделі ПІ-регулятора

Параметри регулятора вносяться через діалогове вікно, що відкривається при подвійному натисканні по зображенню регулятора (рис. 4.9).

Вікно введення параметрів ПІ-регулятора

Мал. 4.9. Вікно введення параметрів ПІ-регулятора

У рядок Proportional заноситься коефіцієнт посилення регулятора Кр ,,, в рядок Izodrom - час ізодрома Т з , коефіцієнт посилення

інтегратора I = - обчислюється при ініціалізації регулятора. Limit

Т ю

Out, Limit Int - параметри, які встановлюють рівень обмеження вихідної напруги і інтегратора регулятора. Параметри введені свідомо великого значення, що б виключити насичення і забезпечити роботу регулятора в лінійному режимі.

Блок Current задасть ток перетворювача (інвертора). Струм здасться у вигляді напруги. Для встановлених параметрів задає напрузі в ± 10 В відповідає струм статора по осях ± 15,13 А = 10,7 - л / , г 2.

Проведемо дослідження спроектованого контуру в лінійному режимі без обмеження вихідної напруги регулятора. Для цього викликається файл Fig4_07 і здійснюється моделювання при заданому сигналі 10 В (рис. 4.10). З метою спрощення процедури обробки отриманих результатів моделювання, перехідний процес представлений в машинних одиницях (вольтах).

Оптимізований перехідний процес в контурі струму

Мал. 4.10. Оптимізований перехідний процес в контурі струму

Видозмінена схема моделювання в абсолютних одиницях струму представлена на рис. 4.11.

Результат моделювання в абсолютних одиницях (А) представлений на рис. 4.12.

Наявні в Simulink інструменти обробки діаграм дозволяють з найменшими витратами часу і з великою наочністю отримати потрібні результати. Наприклад, по діаграмі на рис. 4.10 після використання інструменту визначення координати потрібної точки, що розташовується на розрахунковій кривій, слід, що перерегулирование становить 4,4% при теоретичному значенні [8] 4,3%. Строго кажучи, на цей результат впливає фільтр. Цей результат свідчить про те, що розрахунок параметрів регулятора проведений правильно. Якісь детальні дослідження відповідності отриманих результатів рекомендацій Кесслера нс мають сенсу, якщо Ви переконалися в правильності розрахунків параметрів розробленого регулятора. Необхідні дані, якщо вони потрібні для подальшого проектування, можна, наприклад, брати з табл. 2.2, наведеної в [8].

Видозмінена схема дослідження контуру струму (Fig4_l 1)

Мал. 4.11. Видозмінена схема дослідження контуру струму (Fig4_l 1)

Перехідний процес в контурі струму в (А)

Мал. 4.12. Перехідний процес в контурі струму в (А)

 
<<   ЗМІСТ   >>