Введение
Глава 1. Разработка математической модели электропривода с вентильным двигателем и микроконтроллером 23
1.1 Постановка задачи и основные допущения 23
1.2 Уравнения электропривода с вентильным двигателем 31
1.3 Модель синхронного электромеханического преобразователя во вращающейся системе координат 36
1.4 Модель усилительно-преобразовательного устройства, содержащая два апериодических звена первого порядка 38
1.5 Модель усилительно-преобразовательного устройства, содержащая звено чистого запаздывания и апериодическое звено первого порядка 41
1.6 Особенности нескорректированных статических характеристик электропривода с вентильным двигателем 45
1.6.1 Характеристики электропривода при учете инерционности усилителя мощности 46
1.6.2 Характеристики электропривода при учете инерционности микроконтроллера 55
1.6.2.1 Характеристики электропривода при описании микро контроллера апериодическим звеном первого порядка 55
1.6.2.2 Характеристики электропривода при описании микро контроллера звеном чистого запаздывания 65
1.6. Выводы 73
Глава 2 Разработка законов цифровой коррекции статических характеристик электропривода с вентильным двигателем 75
2.1. Постановка задачи 75
2.2. Законы коррекции, обеспечивающие минимизацию фазных токов 79
2.2.1 Коррекция при описании усилительно-преобразовательного устройства одной постоянной времени 79
2.2.2 Коррекция при учете инерционности микроконтроллера 81
2.2.2.1 Коррекция при описании микроконтроллера апериодическим звеном первого порядка 81
2.2.2.2 Коррекция при описании микроконтроллера
звеном чистого запаздывания 89
2.3 Коррекция, обеспечивающая линеаризацию регулировочных и механиче
ских характеристик электропривода 95
2.4 Определение эффективности коррекции статических характеристик 98
2.4. Выводы 102
Раздел 3. Разработка методики проектирования усилительно-преобразовательного устройства с микроконтроллером 104
3.1. Постановка задачи 104
3.2. Оценка времени вычислений, производимых микроконтроллером 111
3.3 Влияние квантования в микроконтроллере на пульсации фазных напряжений и токов 112
3.3.1 Влияние дискретизации на пульсации напряжения на входе усилителя мощности 114
3.2.1. Учет квантования АЦП и ШИМ-генератора 119
3.4 Разработка алгоритма численного дифференцирования сигнала датчика положения ротора 123
3.5 Учет влияния ШИМ-усилителя на пульсации фазных напряжений и токов 129
3.6 Определение пульсаций фазных напряжений и токов 134
3.7. Методика проектирования усилительно-преобразовательного устройства с микроконтроллером 146
3.8. Выводы 153
Раздел 4. Экспериментальное исследование электропривода с вентильным двигателем и микроконтроллером 156
4.1. Постановка задачи 156
4.2. Экспериментальная установка 160
4.3. Экспериментальное определение зависимости момента холостого хода от скорости 162
4.4. Определение постоянной времени усилительно-преобразовательного устройства 167
4.4.1 Определение постоянной времени микроконтроллера 168
4.4.2 Определение постоянной времени линейного усилителя мощности 169
4.5. Экспериментальное определение статических характеристик 174
4.5.1. Зависимость частоты вращения от напряжения управления 174
4.5.2. Зависимости потребляемого тока и амплитуды фазного тока от напряжения управления 177
4.5.3. Первая гармоника и постоянная составляющая фазного тока 180
4.5.4. Экспериментальная оценка влияния коррекции на статические характеристики 182
4.5.5. Влияние коррекции на фазу тока статора 186
4.6. Исследование влияния быстродействия микроконтроллера на регулировочные характеристики 188
4.7. Выводы 194
Заключение 196
Список литературы
