Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

Оценка проекта

Члены комиссии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Микропроцессорные системы управления электроприводом»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

140604 000000 010 ПЗ

Руководитель А.В. Костылев

Д.В.Есаулкова

Нормоконтролер А.В. Костылев

Д.В.Есаулкова

Выполнил

Студент гр. ЭН-400502 В.С. Качан

г.Екатеринбург 2014

Оглавление

1. Задание 2

2. Выбор периода квантования САР 3

3. Синтез регуляторов САР 4

3.1 Принципы синтеза векторной САР с ориентацией поля 4

3.2 Система базисных единиц 6

3.3 Математическая модель асинхронного двигателя 7

3.4 Синтез регуляторов токов статора 8

3.5 Синтез регулятора скольжения потокосцепления и момента 10

3.6 Синтез регулятора скорости 11

3.7 Синтез регулятора напряжения 12

4. Синтез регуляторов САР 12

4.1 Алгоритм преобразователя координат 12

4.2 Алгоритм регуляторов тока статора 13

4.3 Алгоритм блока компесации 14

4.4 Алгоритм регулятора напряжения 14

4.5 Алгоритм регулятора потокосцепления, момента и скольжения 14

4.6 Алгоритм регулятора скорости 15

4.7 Алгоритм блока ограничения 15

5. Разработка программы цифровой системы управления 15

6. Программа 17

7. Моделирование 21

8. Заключение 23

Библиографический список 24

1. Задание

В рамках курсовой работы требуется спроектировать цифровую векторную однозонную систему управления асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора, с широтно-импульсным преобразователем частоты. Требуется рассчитать параметры регуляторов системы автоматического регулирования и написать её управляющую программу. При расчетах необходимо обеспечить выполнение заданных дополнительных требований к системе. По окончанию расчетов строятся статические и динамические характеристики системы.

Вариант 4

Таблица.1.1

Марка	кВт		о.е.	о.е.	о.е.	о.е.	о.е.
4А90L8Y3	1,1	0,07	0,13	0,11	0,15	0,3	1,4	0,009	5

Двигатель трехфазный с короткозамкнутым ротором. Дополнительное задание: необходима работа во второй зоне с диапазоном 2:1. Из [1] возьмем некоторые параметры двигателя марки 4А90L8Y3 и приведем их в таблицу 1.2.

Таблица1.2

Параметр	Единицы измерения	Обозначение	Величина
Частота питающей сети	Гц		50
Номинальное фазное напряжение	В		220
Число пар полюсов	-		4
	-		0,68
Синхронная частота вращения	об/мин	n	750
КПД	%		70

2. Выбор периода квантования сар

При выборе периода квантования микропроцессорной системы T

управления необходимо руководствоваться следующими соображениями:

— необходимо, чтобы все импульсные элементы в системе работали с

кратными периодами квантования;

— необходимо обеспечить такой период квантования, чтобы в нем

программа обработки рабочего прерывания занимала не более 50-60%.

Для обеспечения синхронизации работы вентильного преобразователя частоты и цифровой системы автоматического регулирования период квантования выбирают кратным периоду несущей частоты ШИМ. Это позволяет исключить эффекты биений сигналов на близких, но не менее равных частотах. Учитывая, что современные микроконтроллеры обладают достаточно высоким быстродействием, целесообразно принимать период квантования равным периоду несущей частоты. Это улучшает динамические показатели САР, с одной стороны, и облегчает разработку алгоритма управляющей программы, с другой.

В курсовом проектировании несущую частоту рекомендуется принять равной 5 кГц. Тогда период квантования микропроцессорной системы может быть вычислен так:

Если полученное значение не может быть реализовано микроконтроллером, период квантования следует увеличить в целое число раз. В качестве метода синтеза цифровых систем наиболее часто используется метод аппроксимации непрерывного регулятора импульсным. При этом оператор p заменяют оператором z в соответствии с выражением: