
- •Минобрнауки россии
- •Задание на магистерскую диссертацию
- •Реферат
- •Аннотация выпускной квалификационной работы
- •Характеристика вкр
- •Summary
- •Сожержание
- •Определения, обозначенияисокращения
- •Введение
- •1 Разработка концепции и аппаратная реализация проектируемого стенда
- •1.1 Обзор существующих решений
- •Лабораторный стенд «Система автоматического регулирования электродвигателей постоянного и переменного тока»
- •1.1.2. Лабораторный стенд «Исполнительный двигатель постоянного тока»
- •1.1.3. Лабораторный стенд «Исполнительный бесколлекторный двигатель постоянного тока ибдпт1-н-к»
- •1.1.4. Лабораторный стенд «Исследование двигателя и генератора постоянного тока»
- •1.1.5 Тренажер управления двигателем постоянного токаQnet dcmct
- •1.1.6 Обобщение и выбор прототипа
- •1.2 Концепция аппаратной реализации стенда и его функциональное назначение
- •1.3 Аппаратная реализация
- •1.3.1 Выбор элементной базы
- •1.3.2 Лабораторная платформа nielvisii
- •Настольная рабочая станция элвис II
- •1.3.3 Требуемое программное обеспечение Программное обеспечение ni LabView
- •Программное обеспечение ni elviSmx
- •Daq Assistant
- •Control Design Module
- •SimulationModule
- •2. Построение математической модели двигателя постоянного тока и системы тестирования
- •2.1 Математическая модель дпт
- •2.2 Расчет параметров дпт
- •2.3 Разработка системы автоматического управления
- •2.4 Разработка системы тестирования
- •2.4.1 Формирование модуля шим Общие сведения о шим
- •Цифровой синтез сигналов в системе LabView
- •Синтез сигналов с широтно-импульсной модуляцией
- •2.4.2 Формирование канала управления с помощью daqAssistant
- •Взаимодействие компьютера с устройствами сбора данных
- •Создание типового daq приложения
- •3. Программное и методическое обеспечение исследовательского стенда с дпт
- •3.1Программная реализация математической модели дпт в LabView
- •3.1.1. Формирование модели дпт с помощью цикла For
- •3.1.2. Задание модели дпт с использование передаточной функции
- •3.1.3. Реализация модели посредством структурной схемы
- •3.2. Разработка вариантов реализации измерительного канала
- •3.2.1 Внешний энкодер (тахометр)
- •3.2.2. Встроенный энкодер
- •Проектирование основного управляющего цикла
- •3. 4 Методика работы с исследовательским стендом
- •4 Понятие об электробезопасности
- •4.1 Общие понятия
- •4.2 Сети напряжением до 1кВ
- •4.3 Безопасность ni elvis II
- •4.4 Электромагнитная совместимость
- •4.5 Предохранители защитной платы
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение 1
- •Приложение 3
3. 4 Методика работы с исследовательским стендом
В качестве базовой методики работы с разработанным стендом, которая впоследствии может быть использована в качестве основы для составления методических указаний к лабораторным работам, предлагается следующая последовательность действий:
Исследование работоспособности объекта управления
Тестирование работоспособности объекта управления: прямой пуск двигателя
Пуск двигателя осуществляется с помощью подпрограммы RUN.vi, лицевая панель и блок-диаграмма которой представлены на рис. 3.19 а и 3.19. б, соответственно.
|
|
а |
б |
Рисунок 3.18 - Подпрограмма RUN.vi.: а – лицевая панель, б – блок-диаграмма
Тестирование работоспособности объекта управления: синтез ШИМ-сигнала
Пуск двигателя и регулирование напряжения питания осуществляется посредством ШИМ-сигнала, алгоритм формирование которого представлен в п.2.4.
Измерения скорости вращения
Реализацию измерения скорости вращения вала возможно осуществить двумя способами:
Датчик скорости – внешний (тахометр)
В данном режиме необходимо использовать подпрограмму VariableAnalogOut.vi(см. п. 3.2.2).
Датчик скорости – встроенный энкодер
В данном режиме необходимо использовать подпрограмму Speed.Vi(см. п. 3.2.2).
Исследование объекта управления методами математического моделирования
Расчет параметров математической модели ДПТ в соответствие с п.2.3. настоящей работы;
Исследование характеристик (временных, частотных) ДПТ
Для исследования характеристик ДПТ необходимо использовать программу TF_analysis.vi, описанную в п. 3.1.2.
Синтез системы автоматического управления скоростью ДПТ
Исследование системы автоматического управления скоростью ДПТ на математической модели
Для синтеза системы управления необходимо использовать основное приложение программного обеспечения исследовательского стенда Control_DCM.viв режиме «Моделирование». При достижении требуемых значений показателей качества переходных процессов, целесообразно перейти к экспериментальной проверке САУ ДПТ.
Исследование системы автоматического управления скоростью ДПТ на стенде
Для синтеза системы управления необходимо использовать основное приложение программного обеспечения исследовательского стенда Control_DCM.viв режиме «Моделирование+Управление». По полученным экспериментальным данным и наглядным результатам сравнения реальной системы и модели могут быть сделаны выводы о: точности расчета параметров ДПТ, работоспособности регулятора, точности датчика и т.д. Результаты экспериментов могут быть запротоколированы и заархивированы для последующего составления отчета.
Выводы:В данной главе были рассмотрены и использованы три методадля программной реализации математической модели двигателя постоянного тока в пакете математического проектированияLabVIEW: 1. Формирование модели с помощью циклаFor; 2. Задание модели с использование передаточной функции; 3. Реализация модели посредством структурной схемы.Разработаны 2 варианта реализации измерительного канала: 1.Для использования в качестве датчика скорости внешнего энкодера, предлагается реализовать схему интегрированного модуля, используя ИК светодиод и фототранзистор; 2. Использование встроенногоэнкодера. Также была описана методика работы с исследовательским стендом.