3618

ПРЕДИСЛОВИЕ

Слово к читателю

У каждого молодого человека, стоящего на пороге взрослой жизни, есть своя мечта. Один мечтает о славе, другой – о достатке, третий – о впечатляющих приключениях…

Однако опыт, накопленный многими поколениями, свидетельствует, что наиболее содержательная жизнь всегда связана с творчеством, с созидательной деятельностью, поиском решений задач, которых еще никто не решил. Это – тропа первопроходцев. Умение сформулировать задачу и найти оптимальное ее решение – это надежный старт для содержательной интересной жизни.

Авторы сборника делают попытку стать на эту стезю. Хочется пожелать им твердости поступи и уверенности в успехе. Пусть выступление в этом сборнике и станет началом содержательной жизни, насыщенной захватывающими приключениями созидательным трудом, научным поиском. Нужно только помнить, что успехи всегда окрыляют, придают уверенность, раздвигают горизонты поиска. Но не следует огорчаться и пренебрегать неудачами. Они должны закалять характер, воспитывать настойчивость и все то, что неизбежно приводит к новым успехам. Знание и опыт – главное богатство каждого человека. Это богатство следует приумножать постоянно.

Все мы ценим наследие предыдущих поколений первооткрывателей. Только благодаря их достижениям мы сегодня совершаем новые открытия, создаем изобретения. Наша задача – своими результатами еще выше поднять вершины знаний и умений. И здесь – наша ответственность перед потомками.

Хочется от всей души пожелать всем молодым авторам сборника уверенности в поиске и успехов в созидании.

,

где: τ - постоянная времени цепи, β– угол управления тиристором. На рис.4. показаны экспериментально определенные на физической модели кривые напряжения на пусковой обмотке в

зависимости от угла управления тиристором.

Рис. 4. Напряжение на пусковой обмотке в зависимости отβ.

Несомненным достоинством рассмотренного способа запуска асинхронного двигателя от однофазной сети является постоянство фазы тока в пусковой обмотке при изменении нагрузки на валу. С другой стороны – уменьшение действующего значения напряжения на пусковой обмотке потребует уточнения её обмоточных данных.

Литература Соломахин Д.А. и др. Использование тиристора для пуска

асинхронного электродвигателя от однофазной сети//НПВ «ЭНЕРГИЯ – XXI век» №1-2(55-56) г. Воронеж: 2005г.

Воронежский государственный технический университет

6

УДК 621.316.544.1

А. В. Михайлусов, В. И. Захватов

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ ПРИБОРНЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Представлены разработанные программно-аппаратные средства для решения задач автоматического управления электроприводами

Развитие микропроцессорной техники открывает новые возможности в создании средств автоматизации, цифровых систем и устройств обработки данных и управления. Микроконтроллеры все чаще используются взамен специализированных интегральных схем для управления электроприводами. Они содержат все необходимые функции и в большинстве случаев обеспечивают более высокую гибкость и меньшую стоимость. Поскольку AVR flash-микроконтроллеры доступны в различных версиях (в 8...100выводных корпусах), то они прекрасно подходят в различных приложениях, начиная от управления вентиляторами ПК до сложных систем управления электроприводами. Flash - память позволяет использовать один и тот же контроллер для решения различных задач, достаточно просто выполнять корректировку и обновление программного обеспечения в процессе настройки и эксплуатации.

В настоящее время классические микроконтроллеры постепенно уступают место микрокомпьютерам, так как последние обладают гораздо большими ресурсами и имеют сопоставимую стоимость. Одним из первых таких компьютеров стал Raspberry Pi. Первоначально он разрабатывался в качестве бюджетной системы для обучения информатике, но затем получил распространение за счет своих широких возможностей, малого энергопотребления и доступной цены. Тем не менее наличие закрытого кода ARMмикроконтроллеров создает трудности в использовании Raspberry Pi системах управления реального времени без операционной системы. В связи с этим авторы для своей разработки аппаратнопрограммного комплекса отдали предпочтение испытанному семейству AVR, для которого имеется подробная техническая документация.

7

Условно разработанный комплекс может быть разделен на блоки аппаратного и программного обеспечения.

Аппаратная часть представлена авторскими разработками:

-платой цифрового регулятора на базе AVR ATmega16;

-модулем цифро-аналогового преобразователя;

-платой усилителя мощности и усилителя-формирователя сигналов частотного датчика обратной связи.

В качестве преобразователя интерфейса RS232 – USB, посредством которого происходит передача данных от контроллера

вперсональный компьютер, применялось стандартное устройство. Программная часть содержит:

-среду разработки программ для микроконтроллеров AVR

Studio;

-модуль цифрового регулирования, позволяющий оценить работу различных алгоритмов цифрового управления и их эффективность;

-модуль накопления и визуализации данных о мгновенных значениях погрешностей управления и вывода их в виде осциллограмм на монитор ПК.

Возможности созданного комплекса программно-аппаратных средств цифрового управления, накопления и обработки данных были протестированы в системе автоматического управления электроприводом. В качестве объекта управления использовался микроэлектродвигатель постоянного тока серии ДПР с частотным датчиком скорости. В режиме натурных испытаний проверялись различные алгоритмы цифрового управления с целью их сопоставления с математическими моделями, которые сами по себе еще не могут гарантировать работоспособность систем. За счет

внутрисхемного программирования контроллеров процесс корректировки алгоритмов занимает минимальное время (не более 1 минуты).Полученные результаты экспериментов по стабилизации мгновенных значений угловой скорости электропривода полностью подтвердили потенциальные возможности комплекса. Достаточная универсальность и модульность структуры наряду с низкой себестоимостью позволяют рекомендовать его для применения и в других встраиваемых приложениях в качестве управляющего либо информационно-измерительного средства.

Воронежский государственный технический университет

8

УДК 621.313

А. И. Мартынов, Т. А. Бурковская

ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ВАРИАНТОВ АКТИВНОЙ ЧАСТИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГОТОКА

Рассматривается программный модуль синтеза и анализа вариантов активной части двигателя постоянного тока и описываются устройство и функционал данного модуля

Понятие "синтез" объекта в широком смысле слова близко по содержанию к понятию "проектирование". Разница заключается в том, что проектирование означает весь процесс разработки объекта, а синтез характеризует часть этого процесса, когда создается вариант, не обязательно окончательный, то есть синтез, как задача, может выполняться при проектировании много раз, перемежаясь с решением задач анализа. Анализ объектов проектирования – изучение их свойств, при анализе не создаются новые объекты, а исследуются заданные.

Программный модуль синтеза и анализа вариантов активной части двигателя постоянного тока предназначен для учебного расчетного проектирования электрических двигателей постоянного тока. При этом ставится задача научить пользователя проектированию двигателей постоянного тока в диалоговом режиме и, используя программный модуль как тренажер, дать более глубокое понимание функциональных зависимостей и взаимного влияния параметров двигателя на выходные характеристики. Программный модуль ориентирован на синтез и анализ вариантов активной части машины при следующих данных

Проектирование ведется в режиме диалога с выполнением обучающих функций. Возможно использование программного модуля для целей промышленного проектирования для предварительных проработок.

Для реализации программного модуля использован стандартный пакет С++ Builder 6. Пользовательский интерфейс имеет понятный язык общения с проектировщиком в режиме диалога. Приложение позволяет менять заданные параметры для работы системы, что дает возможность пользователю устанавливать собственные необходимые значения. Состав разработанного приложения описан в таблице.

Состав приложения

В первой части кода первого модуля описываются процессы заполнения всех таблиц и меток, которые содержат постоянные значения. Эти данные служат в качестве подсказок в процессе вычислений. Также происходит процесс объявления и заполнения

10