- •Издательство
- •Оглавление
- •Глава 1. Общие сведения о системах автоматизированного проектирования.………………….…..11
- •Глава 2. Алгоритм автоматизированного проектирования …….…………………………………………………….22
- •Глава 3. Состав системы автоматизированного проектирования …….……………………………………………..………29
- •Глава 4. Техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования ……………………..39
- •Глава 5. Лингвистическое обеспечение систем автоматизированного проектирования ……………………..65
- •Глава 6. Математическое обеспечение систем автоматизированного проектирования ……………………..71
- •6.1. Виды математического обеспечения сапр эп……………………..71
- •Глава 7. Математические модели механической части систем электропривода ........................................................................72
- •Глава 8. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения………………………………………….83
- •Глава 14. Математические модели силовых преобразователей в системе электропривода ……………………………………………………………………………………157
- •Глава 15. Математические модели аналоговых датчиков в системе электропривода …………………………………………164
- •Глава 16. Математические модели аналоговых регуляторов в системе электропривода ……………………..167
- •Глава 17. Математические модели цифровых регуляторов в системе электропривода …………………….171
- •Глава 18. Математические модели систем электропривода и их методы анализа ………………………179
- •Глава 19. Функциональный синтез систем электропривода………………………………………………………….188
- •Глава 20. Программное обеспечение систем автоматизированного проектирования электроприводов ………………………………………………………..217
- •Глава 21. Информационное обеспечение систем автоматизированного проектирования электроприводов ……………………………………………………………………………………..229
- •Глава 22. Характеристика современных систем автоматизированного проектирования ……………………239
- •Введение
- •3.2. Состав сапр
- •4.3. Связь в вычислительных сетях
- •4.4. Классификация то сапр
- •4.6. Структура корпоративной сапр
- •4.10. Состав устройств арм
- •4.11. Эвм в арм сапр
- •5.2. Характеристика языков сапр
- •5.3. Языковые процессоры
- •Глава 6. Математическое обеспечение систем автоматизированного проектирования
- •6.2. Функциональная схема системы электропривода
- •Глава 7. Математические модели механической части систем электропривода
- •7.1. Понятие о механической части систем электропривода
- •7.2. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции
- •7.3. Математическая модель одномассовой механической части сэп с переменным моментом инерции
- •7.4. Математическая модель многомассовой механической части сэп
- •7.5. Математическая модель механической части системы взаимосвязанного электропривода
- •7.6. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции в форме уравнения состояния
- •7.7. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции в форме структурной схемы
- •7.8. Классификация моментов нагрузки
- •7.9. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции и с реактивным моментом нагрузки в форме структурной схемы
- •7.10. Примеры реализации математической модели механической части системы электропривода (мч сэп) в форме структурной схемы в формате программного пакета Matlab
- •Пример 4. Моделирование механической части системы электропривода (мч сэп) в форме структурной схемы в формате программного пакета Matlab
- •Глава 8. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •8.1. Уравнения для двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •Итак, для дпт с нв имеются два уравнения:
- •8.2. Уравнения состояния для дпт с нв
- •8.4. Преобразование структурной схемы модели электропривода с дпт нв независимого возбуждения
- •Выполним третье преобразование полученной структурной схемы математической модели дпт с нв на рис. 4. Для этого воспользуемся правилами преобразования структурных схем, известных в тау (см. Рис.5).
- •8.6. Математическая модель электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения в форме передаточной функции
- •8.7. Примеры моделирования электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •Глава 9. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения при двухзонном регулировании
- •9.1. Математическая модель дпт с нв при управлении по двум каналам Управление дпт с нв можно осуществлять изменением напряжения: в цепи якоря;
- •При изменении (уменьшении) напряжения уменьшается ток в обмотке возбуждения и величина магнитного потока .
- •9.2. Математическая модель дпт с нв при управлении по двум каналам в форме структурной схемы
- •9.3. Примеры моделирования электропривода с дпт с нв при управлении по двум каналам в форме структурной схемы
- •Глава 10. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения
- •10.1. Математическая модель дпт с последовательным возбуждением (пв)
- •10.3. Примеры моделирования электропривода с дпт с пв в форме структурной схемы
- •Глава 11. Математическая модель асинхронного двигателя на основе схемы замещения
- •11.1. Общие сведения об асинхронном электроприводе
- •11.3. Принцип и режимы работы ад
- •Уравнения асинхронной машины при заторможенном роторе аналогичны уравнениям трансформатора.
- •- Приведенный ток ротора;
- •Глава 12. Математические модели системы электропривода с асинхронным двигателем без учета электромагнитной инерции
- •12.1. Подходы к разработке математической модели ад
- •12.3. Примеры моделирования электропривода с ад в форме структурной схемы
- •Глава 13. Математические модели системы электропривода с асинхронным двигателем с учетом электромагнитной инерции
- •13.3. Основы разработки математической модели ад (современный подход)
- •13.4. Уравнения для цепей статора и ротора ад с применением обобщенных векторов
- •13.5. Потокосцепления статора и ротора ад
- •13.6. Индуктивности и взаимные индуктивности обмоток статора и ротора ад
- •13.7. Обобщенные потокосцепления обмоток статора и ротора ад
- •13.8. Особенности, свойства и преобразования «обобщенного» вектора и уравнений с «обобщенным» вектором
- •13.9. Представление «обобщенного» вектора на комплексной плоскости
- •13.10. Преобразование «обобщенного» вектора на комплексной плоскости в разных системах координат
- •13.11. Преобразование «обобщенных» векторов потокосцеплений статора и ротора ад при записи в другой системе координат
- •13.12. Преобразование уравнений статора и ротора для записи в общей системе координат
- •13.13. Понятие об эдс вращения в векторных уравнениях ад
- •13.14. Уравнения статора и ротора ад в векторной форме
- •13.15. Обобщенная электрическая машина (оэм)
- •13.16. Электромагнитный момент ад
- •13.17. Подготовка уравнений модели короткозамкнутого ад при частотном управлении
- •13.19. Подготовка уравнений для построения модели ад с кз ротором при частотном управлении в форме структурной схемы
- •13.20. Модель ад с кз ротором при частотном управлении в форме структурной схемы
- •13.21. Классическая математическая модель ад с кз ротором при частотном управлении в форме уравнений состояния
- •13.22. Пример моделирования ад с кз ротором при частотном управлении
- •Глава 14. Математические модели силовых преобразователей в системе электропривода
- •14.1. Классификация силовых преобразователей в системах электропривода
- •14.2. Тиристорный преобразователь
- •14.3. Широтно-импульсный преобразователь (шип)
- •14.4. Частотно-импульсный преобразователь (чип)
- •14.5. Тиристорный регулятор напряжения
- •14.6. Преобразователь частоты (пч)
- •14.7. Характеристики сп
- •14.8. Виды математических моделей силовых преобразователей в форме структурной схемы
- •Глава 15. Математические модели аналоговых датчиков в системе электропривода
- •15.1. Классификация датчиков в системах электропривода и управления
- •15.2. Характеристики датчиков
- •15.3. Виды математических моделей датчиков в форме структурной схемы
- •Глава 16. Математические модели аналоговых регуляторов в системе электропривода
- •16.1. Классификация регуляторов в системах электропривода и управления
- •16.2. Структура регуляторов
- •16.3. Структура пид - регулятора
- •16.4. Структура пи - регулятора
- •16.5. Структура пд - регулятора
- •16.6. Структура п - регулятора
- •Глава 17. Математические модели цифровых регуляторов в системе электропривода
- •17.1. Математическая модель аналоговых регуляторов в системе электропривода
- •17.2. Дискретные сигналы
- •17.3. Уравнения пид - регулятора в дискретной форме
- •17.4. Рекуррентные уравнения пид – регулятора
- •17.5. Анализ дискретной модели пид - регулятора
- •17.6. Структурная схема алгоритма программной реализации цифрового пид - регулятора
- •Глава 18. Математические модели систем электропривода и методы их анализа
- •18.1. Общие представления о математических моделях систем электропривода
- •18.2. Пример математической модели системы электропривода
- •18.3. Классификация методов численного интегрирования дифференциальных уравнений математической модели системы электропривода
- •18.4. Численное интегрирование дифференциальных уравнений математической модели системы электропривода методом Эйлера
- •Уравнения (18) и (19) являются алгебраическими уравнениями, которые легко реализуются на любом языке программирования.
- •18.7. Алгоритм моделирования системы электропривода по методу структурных схем
- •Глава 19. Функциональный синтез систем электропривода
- •19.1 Общие сведения о синтезе системы электропривода
- •19.3. Функциональный синтез разомкнутой системы электропривода при управлении пуском
- •19.4. Функциональный синтез системы электропривода с отрицательной обратной связью
- •19.5. Функциональный синтез системы электропривода с подчиненным регулированием
- •19.6. Анализ результатов функционального синтеза системы электропривода
- •Глава 20. Программное обеспечение систем автоматизированного проектирования электроприводов
- •20.1. Программные характеристики сапр
- •21.1. Основное назначение ио сапр
- •21.2. Виды информации в сапр
- •Глава 22. Характеристика современных систем автоматизированного проектирования
- •22.1. Назначение ElectriCs Pro
- •22.2. Характеристика ElectriCs Pro
- •22.3. Последовательность проектирования в сапр cadElectro
- •Заключение
- •Библиографический список
- •1. Крячко в. П., Курейчик в.М., Норенков и.П. Теоретические основы сапр: Учеб. Для вузов.-м.:Энергоатомиздат,1987.
- •2. Норенков и. П., Манычев в. Б. Основы теории и проектирования сапр:Учеб. Для втузов.-м.:Высш. Шк.,1990.
- •3. Аветисян д.А. Автоматизация проектирования электрических систем. — м.: Высшая школа, 1998.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Иркутский государственный технический университет
В. Д. Сартаков
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Учебное пособие
для студентов, обучающихся
по направлению 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»
специальность: 140604.65 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»
Издательство
Иркутского государственного технического университета
2008 г.
УДК 621.396.6.002-681.325.5
Рецензенты:
Редактор, ведущий специалист издательства
Сартаков В. Д. Системы автоматизированного проектирования электроприводов и информационные технологии: Учеб. пособие.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ,2008.-245 с.
Учебное пособие содержит основные сведения о системах автоматизированного проектирования, составе САПР, технических средствах САПР, лингвистическом, программном и информационном обеспечении САПР. Рассмотрены математические модели механической части систем электропривода, двигателях постоянного и переменного тока, силовых преобразователях, регуляторах и датчиков. Приведены методы анализа математических моделей и синтеза систем электропривода.
Предназначено для студентов электротехнических и энергетических факультетов и специальностей технических вузов. Может быть полезным аспирантам и инженерам, специализирующимся в области электропривода, автоматизации промышленных установок и технологических процессов.
ISBM 5-8038-0320-0 В. Д. Сартаков, 2008
Иркутский государственный
технический университет, 2008
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………..10
Глава 1. Общие сведения о системах автоматизированного проектирования.………………….…..11
1.1. Место и роль САПР в автоматизации производства...…………………………........................................................13
1.2. Проектирование ……………………………………………………….14
1.3. Автоматизированное проектирование ……………………………….14
1.4. Необходимость разработки и использования
САПР ……………………………………………………………..................14
1.5. Функции человека в САПР …………………………………………...14
1.6. Функции ЭВМ в САПР………………………………………………..14
1.7. Особенности САПР по сравнению с ручным
проектированием …………………………………………………………..15
1.8. Блочно-иерархическое проектирование ……….……….....................15
1.9. Особенности проектирования сложных систем …………………….17
1.10. Итерационный характер проектирования…………………………..17
1.11. Аспекты проектирования ……………………………………………17
1.12. Стадии проектирования ……………………………………………..18
1.13. Этапы проектирования, проектные процедуры и
проектные операции ……………………………………………………….19
1.14. Субъекты САПР ……………………………………………………...19
1.15. Техническое задание (ТЗ)…………………………………..………..20
Глава 2. Алгоритм автоматизированного проектирования …….…………………………………………………….22
2.1. Параметры проектирования ………………………………………….22
2.2. Математический алгоритм проектирования
(формула проектирования)………………………………………………...23
2.3. Задачи синтеза и анализа при проектировании ……………………..24
2.4. Блок – схема алгоритма проектирования ……………………………26
Глава 3. Состав системы автоматизированного проектирования …….……………………………………………..………29
3.1. Структура САПР ………………………………………………………29
3.2. Состав САПР ………………………......................................................30
3.3. Классификация САПР ………………………………………………...31
3.4. Функции, характеристики и примеры
CAE/CAD/CAM-систем ……………………………………………………32
3.5. Понятие о CALS-технологиях ………………………………………..34
3.6. Комплексные автоматизированные системы ………………………..36
3.7. Понятие о SCADA системах ………………………………………….38