книги из ГПНТБ / Корытин А.М. Синтез автоматизированного электропривода на аналоговых и цифровых вычислительных машинах

t, тч

-

чательных результатах синтеза. Так, с успехом можно использовать стандартные программы для вычисления тригонометрических и экспоненциальных функций, в ча­ стности подпрограмму расчета синусоидальной функции, воспроизводящей зависимость выходного напряжения вентильных преобразователей от входного сигнала.

Допустима аппроксимация двумя участками характе­ ристик электронных и полупроводниковых усилителей. Тремя участками удачно аппроксимируются характери­ стики двухтактных МУ. Учитывая малое влияние индук­ тивности на баланс напряжения в цепях возбуждения, особенно в середине динамических характеристик, целе­

Вилитовые, тиритовые резисторы и селеновые выпрями­ тели имеют характеристики, аппроксимируемые тремячетырьмя отрезками прямых, цепь, состоящая из источ­

предельного напряжения бареттирования) также аппро­ ксимируется двумя участками.

Для удобства подсчета возможностей грубой аппроксимации указанных нелинейных характеристик в табл. 6-2 приведены некоторые варианты аппроксима­ ции с указанием объема памяти и количества вычисли­ тельных операций. Эти данные могут являться исход­ ными для оценки объема памяти в одном этапе вычис-. лений на ЦВМ типа «Проминь». Следует иметь в виду возможности аппроксимаций других характеристик, не имеющих того количества участков аппроксимации, ко­ торое указано в таблице. При этом коэффициенты ли­

ского сопротивления, а также приведены объемы вычис­ лительных операций для определения временной зави­

закона, оптимального и оптимального с ограничением максимума тока и с ограничением по первой и второй

185

производным. Последняя для полного цикла должна включать две трапецеидальные характеристики, иметь 6 узлов аппроксимации и вычисляется по (5-21). Однако, учитывая, что ограничение по второй производной — величина неизменная, может быть использован вариант вычислительной операции только для процесса разгона, реверса или торможения, когда по объему рабочих ячеек вычисление совпадает с вариантом п. 2 табл. 6-3,

отнести типовую нагрузку прокатных станов, металло­ режущих станков, а также ударное приложение нагруз­ ки. Второй вариант объединяет кривошипно-шатунные и некоторые другие механизмы. Близкую форму при ма­

уже известные вычислительные алгоритмы для расчета этих переменных. Например, для рационального закона управления при постоянном моменте сопротивления сле­ дует расчет вести по п. 2а табл. 6-3 с дополнительной информацией о начальном значении падения напряже­ ния в якорной цепи и конечном его значении. В этом случае при увеличении общего числа вычислительных операций на единицу количество коэффициентов увели­ чивается до 5, а общее число ячеек равно 16. Однако при моменте сопротивления, приведенном в п. 7 табл. 6-3, число вычислительных операций возрастает до 21, а чис­

оптимальном управлении, когда суммарное количество

186

рости и постоянного падения напряжения в якорной цепи, а также суммирование четырех величин, одна из которых уже записана в сумматор). Наиболее сложным является решение при управлении с ограничением по первой и второй производным скорости, когда оказыва­ ется целесообразным идти на упрощения при аппрокси­ мации вычисленной зависимости ke(ù(t). То.же относит­ ся и к закону изменения напряжения во времени. Такой подход удобен также тем, что в процессе вычисления сохраняется информация о тех переменных, в функции которых осуществляется управление электроприводом.

Порядок разбиения общей диаграммы алгоритма программы рассмотрим на примере автоматизированного электропривода (рис. 1-2), мо без отрицательной обратной связи по скорости. Диа­

охватывающая промежуточный усилитель, имеет линейную характе­ ристику, постоянная времени цепи возбуждения генератора аппро­ ксимирована по рекомендациям п. 6 табл. 6-2 и является перемен­ ной в дифференцирующем мосте, с помощью которого осуществляет­ ся гибкая обратная связь. Промежуточный усилитель рассматривает­ ся как инерционное звено, его характеристика аппроксимируется тре­

ся скачком. Характеристика входного усилителя линейная. Необхо­ димо синтезировать вольт-амперную характеристику нелинейного эле­ мента цепи обратной связи по току.

Рассмотрим порядок формирования этапов для ЦВМ типов «Проминь-М» и «Проминь-2». Первая машина имеет 100 ячеек, ко­ торые могут быть использованы для выполнения синтеза. Машина второй модификации располагает 220 ячейками. Удобно совокуп­ ность операций с одновременным суммированием количества ячеек записывать в виде символов вычислительных операторов. Ссылки на информацию относятся к табл. 6-1—6-3 и обозначаются, например, 1—6-2, где первая цифра—номер пункта таблицы, а вторая—иомер таблицы.

Входной узел при решении на ЦВМ «Проминь-М»

Синтез выполнен относительно ии (0-

При переходе ко второму этану следует оценить целесообраз­ ность повторения некоторых операций из предыдущего ряда. На вто-

187

ром этапе необходимо располагать зависимостями иа (t) и и'п (и„), так

одной ячейкой для записи времени начала третьего участка, а также четырьмя ячейками для логического оператора определения третьего

Решение той же задачи на ЦВМ типа «Проминь-2» требует 203 ячейки (у машины 220 ячеек). .Возможности повышения точности расчета <ао сравнению с АВМ у ЦВМ .первых выпусков весьма огра­ ниченны. Рассмотрим синтез электропривода с полными объемами обратных связей, поданных на вход промежуточного ( т = 4 ) и вход­ ного усилителей (m=5), и синтез вольт-амперных характеристик це­ пи обратной связи ото току. Для удобства указаны количества узлов аппроксимации каждой из функций, в том числе и при записи про­ межуточных результатов.

188

Первый этап — запись суммы трех сигналов на входе промежу­ точного усилителя — задающего, автономной обратной связи и про­ межуточной обратной связи по току:

5 + 2 0 + 21 + 1 1 + 1 1 + 31 + 1 0 + 18 + 1 3 + 3 +

Второй этап — запись задающего сигнала промежуточного уси­ лителя. Вычислительные операции, включая вычисление «и, сохраня­ ются неизменными, что находит отражение в приведенном ниже выражении:

Третий этап—вались суммы трех сигналов входного усилителя: задающего, обратной связи по напряжению .и току. Входная пере­ менная — закон изменения задающего сигнала промежуточного уси­ лителя— аппроксимируется 12 участками и практически достоверно воспроизводит исходную функцию

Ш Кз.п(0] [В".(и*з.д)1 K ' r J [«M [ У . ("".)]

Четвертый, заключительный этап формируется с учетом задан­ ного темпа нарастания задающего сигнала в форме п. 3 табл. 6-2:

Приведенные данные позволяют ориентировочно установить эта­ пы синтеза (программа вычислений в последующем уточняется). В случае необходимости появляется возможность уточнить и повы­ сить точность воспроизведения записываемой функции путем увели-

189