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

в частности при большем числе линейных связей, коли­ чество этапов уменьшается до трех и даже двух. Вариант, когда достаточно иметь один этап синтеза на машине этого класса, рассмотрен выше.

ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЦВМ В СТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

7-1. СИНТЕЗ ПАРАМЕТРОВ КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ПО ЗАДАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ

Расчеты электроприводов в статическом режиме по­ дробно освещены в гл. 4 .и сводятся, в конечном счете, к синтезу параметров каналов обратных связей по за­ данным технологическим требованиям. Последние опре­ деляют форму механической .характеристики в целом либо ее отдельного участка. Применяется ЦВМ с боль­ шим объемом памяти для решения задач синтеза в ста­

с погрешностью выше допустимой, и, во-вторых, для уточнения параметров схемы, полученных при предвари­ тельном синтезе по заданным динамическим характери­ стикам. Во втором случае появляется возможность ис­ пользовать программу вычисления функций по аргумен­ ту с уже введенными данными для их аппроксимации, причем программа синтеза в целом будет представлять собой вырожденную программу синтеза в динамическом режиме с заменой исходного блока задания.

В связи с принятыми ранее аналогами основных

с символом вычислительной операции

Задание, осуществляемое в виде 1ш(1яЯо), опреде­ ляет вычисление функции по аргументу и представля­ ется символом

{kea[(InRo)n]}n. (7-3)

Алгоритмы для определения э. д. с. генератора и на­ пряжения находятся по (4-2) и представляются в виде символов

Все последующие вычислительные операции являют­ ся вырожденными по отношению к алгоритмам, приве­ денным в гл. 6, Так, для структурной схемы рис. 1-2 и условий, указанных в § 6-1, из расчетов исключается вторая часть системы уравнений (6-17) и система урав­ нений (6-18), а в группе алгоритмов для определения функций по аргументу исключаются вторая и четвертая зависимости в (6-19). Решение относительно сигнала задающего канала требует сокращения информации — алгоритм типа (6-20) (вычислительный оператор) при­ обретает вид:

и содержит четыре вычислительные операции.

Из заключительного этапа синтеза исключается алго­ ритм (6-21), а в (6-22) исключаются третья и шестая

димо хранить при синтезе, исключая типовую информа­ цию вычисления вольт-амгіерных характеристик по (6-28)

192

13—188

и (6-29). На рис. 7-1 указаны также узлы аппроксимации характеристик, что позволяет определить объем вычис­ лительных операций и установить этапы синтеза для ЦВМ типа «Проминь» и «Проминь-М».

Для удобства оценки -вычислительных операций в табл. 7-1 при­ ведены некоторые основные вычислительные" операторы и подсчитан объем памяти для их реализации. В соответствии с ними .и данными табл. 6-2 проведена оценка объема памяти по этапам синтеза.

Первый этап

в таком относительно простом случае выполнить синтез в один этап невозможно. Если принять общий объем ячеек без деления програм­ мы на этапы при 'более точной аппроксимации нелинейных характе­

ков и их аппроксимации. Строятся характеристика промежуточного усилителя с учетом нелинейной автономной обратной овязи и экви­ валентные характеристики и'ш(Еи), и'ъ(и*3.а). Тогда диаграмма алго­

ной связи по напряжению. Тогда объем памяти для выполнения вы­ числительных операций сокращается до 100 ячеек.

194

Таблица 7-1

К определению объема памяти „Проминь" для синтеза параметров электропривода в статическом режиме

'При синтезе на ЦВМ необходимо ориентироваться на машину типа «Лроминь-2» .как предельно допустимую с точки зрения затрат времени на промежуточные операции и способную решить задачу в один этап при построении эквивалентных графиков.

Синтез параметров каналов управления промежуточного усили­ теля требует 279 ячеек и может быть выполнен в четыре этапа, как и синтез .параметров входного усилителя. При построении эквива­ лентной характеристики входного усилителя с учетом влияния авто­ номной обратной связи и более грубой аппроксимации характеристик синтез на ЦВМ типа «Проминь-2» возможен в один этап.

Приближенная оценка объема памяти машины для выполнения синтеза по этапам является ориентировочной и .может включать иные сочетания вычислительных операций. Однако общим является расчет максимально возможного числа операций при вычислении функций по аргументу для вычисленных значений последнего и включение записанного результата предыдущего этапа синтеза отно­ сительно ведущего параметра не более одного на этап и, как пре­ дел, расчет результатов двух этапов синтеза с минимальными вычис­ лительными операциями, как это показано в записи вычислительных операций этапов синтеза.

В качестве примера синтеза «а ЦВМ в статическом режиме рас­ смотрим определение параметров дополнительного сопротивления ка­ нала отрицательной обратной связи по току по данным примера 4-1 (схема 4-3). Все необходимые характеристики показаны на рис. 4-4 и 4-5. Первая характеристика аппроксимируется шестью участками,

для выполнения вычислений по (6-26) равен десяти ячейкам. Общая последовательность вычислительных операций

=105 ячеек.

Вполном объеме -решение возможно на машине «іПроминь-2». Для -решения задачи на ЦВМ «Проминь» необходимо уменьшить число узлов аппроксимации функций на два. Результат синтеза при­

веден на рис. 7-3 (синтез выполнен на ЦВМ «Минск» с квадратич­ ной аппроксимацией участков характеристик).

ний. В табл. 7-2 приведены эти операции для обеих ма­ шин. Как видно, все операции, кроме указанной в п. 1, имеют существенное различие, и дать сравнительную оценку трудоемкости каждой из них невозможно. Все зависит в конечном счете от навыков оператора АВМ и программиста и оператора ЦВМ. Преимущество ис­ пользования АВМ состоит в возможности непосредст­ венного просмотра на экране электронного осциллографа синтезированной характеристики, в то время как при решении на ЦВМ после получения результатов необхо­ димо построить эти характеристики или проанализиро­ вать графики. На ЦВМ можно выполнить синтез пара­ метров канала отрицательной обратной связи по напряжению при заданной жесткости механических ха­ рактеристик:

Яп!—?fà D ( I ~-Лш,( : )

19Р

Диаграмма алгоритма программы синтеза предусматри­

регулирования D и относительный перепад скорости на характеристике Дш*, причем регулирование принимается с равномерным шагом при абсолютной плавности регу­ лирования либо шаг регулирования связан с коэффи­ циентом плавности регулирования выражением (4-17). Необходимо также располагать двумя зависимостями: Ін.хЯо(кев>) и In.nRo(ketù). При плавном регулировании диапазон регулирования делится на m участков, имею-

197

щих численное значение AD, и расчет начинается с ми­ нимальной скорости. Алгоритм

I

Рис. 7-4. Диаграмма алгоритма про­ граммы синтеза параметров делите­ ля напряжения для получения задан­ ных регулировочных характеристик.

198

значения коэффициента делителя напряжения. Диаграм­

объем вычислительных операций укладывается в воз­ можности ЦВМ «Проминь» и при аппроксимации харак­ теристики ив(Ед) пятью отрезками требует 94 ячейки.

Задача расчета параметров регулировочного потен­ циометра решается по определению одного значения au, что снижает число ячеек при вычислении этого парамет­ ра до 75.

Расчет параметров делителя напряжения по задан­ ному диапазону регулирования и относительному пере­ паду скорости выполняется с более высокой точностью, чем это возможно на АВМ при диапазоне регулирова­ ния выше 20—30 и особенно выше 100, когда решение на АВМ требует изменения масштабов.

7-2. ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЦВМ ПРИ ПРОВЕРКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СИНТЕЗА

Анализ систем автоматизированного электропривода, являющийся заключительной операцией синтеза в ста­ тическом режиме, предполагает нахождение механиче­ ских характеристик в виде их аналога кеа=І(ІяЯо). Различный подход к анализу в статическом режиме, на­ шедший отражение в [Л. 8, 29], дает три возможных алгоритма расчета для графоаналитических методов, от которых наиболее удобно переходить к расчетам на

199

ЦВМ. Первый из них предполагает линеаризацию в ма­ лом, и расчет проводится по уравнению

m

щего интервала расчета либо началу текущего, при ра­

к каналу отрицательной обратной связи по выходной координате; /"І(«ІП )—сопротивление, с которого снима­ ется сигнал обратной связи, зависящее от подведенного напряжения; kix — коэффициент приведения сигналов управления к каналу отрицательной обратной связи по

обратной связи. Точность расчетов зависит от выбора

Эта же закономерность сохраняется и при расчете резистора г,, сопротивление которого зависит от напря­ жения Uj. Реализация алгоритма (7-13) требует {т+\) подпрограмму определения функций по аргументу, че­

200