|
| |
|
Главная Журналы
 -ч: "з; -ч; ьг-Й-I I t t11 H » C* CO * i i ml   рЛ yT *5 * Cfc: ct  
"1 i 1 f4 CO [ьфr)sooкtD  Устройства ввода и вывода информации показаны на рис. 94. Обращение к этим устройствам аналогично обращению к памяти, т. е. команды ввода IN и вывода OUT нё используются, а адресация к одному из устройств осуществляется сигналами ВК для соответствующего регистра, которые вырабатываются в ПЗУ2,и сигналами режима работ Чт или ЗП, Необходимая для реализации соответствующих алгоритмов управления цифровая информация поступает на вход регистра ввода МБР4 (микросхема типа К589ИР12). При наличии сигналов ВМБР4 и Чт сигналы Р - Р и Р- переписываются на выход регистра, поступая таким образом на шину данных и далее в МП для соответствующей обработки. Регистры МБР2 и МБРЗ предназначены для вывода информации и подключены входами к шине данных, а выходами - к устройству, формирующему широтно модулиро-  ванный сигнал в соответствии с кодом, записанным в регистр. При импульсном регулировании тока якоря информация выводится через регистр МБР2, а при регулировании тока магнитным потоком двигателя вывод кодов управляющего сигнала осуществляется через регистр МБРЗ. Информация выводится прн наличии сигналов ЗП и выбора соответствующего регистра {ВМБР2 или ВМБРЗ). С выхода регистра код заданного процессором режима поступает на выходное устройство, преобразуклцее данный код в ии1ротпо-нмпульсиый сигнал, поступающий на преобразователь. Выходное устройство реализовано на двоичном реверсивном счетчике (микросхема типа К564ИЕ11) li содержит управляющую логику (триггер, дифференцирующий элемент и элемент ИЛИ). Устройство заиищено авторским свидетельством 11031 п предназначено для работы в составе Д\ПСУ, Преимущества использования этого устройства заключаются в следующем: во-первых. МП не требуется время для формирования выходных импульсов, что весьма важно при управлении объектами в реальном масштабе времени; во-вторых, минимальная аппаратная избыточность и возможность реализации устройства на энергоэкономичных структурах КАЮП практически не сказывается на увеличении размеров и энергопотреблении МПСУ. Выходной широтно-импульсный сигнал подается на оп-тронную развязку, что обеспечивает достаточно высокую помехозащищенность. Для предупреждения аварийных режимов, связанных с токовыми перегрузками, предусмотрена схема, дублирующая программное токоограничение, но имеющая более высокие значения пороговых уставок. Сигнал с шунта в якорной цепи подается на операционные усилители и далее на триггер, что обеспечивает бездребезговое срабатывание. С выхода триггера через элемент ИЛИ сигнал токовой перегрузки поступает на схему, обеспечивающую нулевой сигнал на выходе преобразователя до снятия перегрузки по току. Структура системы, показанная на рис. 92-94, является базовой для управления транзисторным и тиристорным преобразователями. При испытаниях данной МПСУ в составе привода электромобиля с тиристорным преобразователем ее выходная цепь была дополнена импульсным трансформатором для предварительного формирования импульсов управления тиристорами (рис. 54, а), а также устройством выходного формирования импульсов управления тиристорами, описан- ном в Для корректировки программного обеспечения и отладки МПСУ использовалась мнкроЭВМ, разработанная специально для этих целей. Она содержит МП, ОЗУ, порты ввода-вывода, микропереключатели для задания режимов и ввода информации, а iакже устройства индикаиии. Кроме того, разработан тестовый пульт, позволяющий вводить и выводить информаплио п контролировать работы МПСУ, При этом если микроЭВМ позволяет вести обилую проверку программы покомаидно и по каждому циклу команды, то подключение к МПСУ тесто1Юго пульта обеспечивает более детальный анализ работы системы, так как пульт содержит ПЗУ с нрограммо!], дающей возможность индицировать содержимое любого внутреннего регистра МП в любой момент выполнения рабочей программы. В блоке МПСУ установлен также вторичный источник ьпта1И1Я [701 и плата сопряжения системы с входиы\п1 цепями преобразователя. Как отмечалось вьппе, в качестве ПЗУ в МПСУ используется микросхема типа К57оРФ22 с ультрафиолетовым стиранием, что значительно упрощает корректировку программ на этане отладки математического обеспечения системы. Кроме того, микросхема ПЗУ подключается к адресной шине и шине данных через разъем, что позволило оперативно изменять программное обеспечение заменой кристалла ПЗУ. Мощ1юсть, потребляемая сйетёмой управления, не превышает 15 Вт и практически не зависит от тока нагрузки в силовой цепи электромобиля. Программная реализация блокировок, а также аппаратное дублирование токоограничения в силовой цепи электромобиля в сочетании с высокой помехоустойчивостью системы управления обеспечивает безаварийное функционирование всего электрооборудования мапн!ны как в тяговом, так и в рекуперативном режиме эксплуатации. 6. Параметры оптимального управления преобразователем В работе [78] рассмотрены современные методы расчета оптимального управления, которые могут применяться при разработке систем электропривода. К этим методам относятся следующие: классическое вариационное исчисление; принцип максимума Понтрягина; непрерывный и дискретный варианты метода динамического программирования Беллма-на; метод аналитического конструирования регуляторов Кал-мана - Летова; методы линейного и нелинейного программирования; метод целенаправленного перебора вариантов управлений. Рассмотрев эти методы применительно к задачам управления электроприводами, авторы делают вывод о целесообразности применения для оптимизации управления приводами методов аналитического конструирования регуляторов и целенаправленного перебора вариантов управлений. Таким образом, с одной стороны, формализовать оптимизационную задачу сложных приводов с учетом различных режимов их работы не всегда возможно. С другой - большой объем информации, получаемой при анализе энергетических показателей элементов и систем автономных тяговых приводов, обусловливает необходимость создания методик формализованного учета результатов исследования зависимостей КПД систем АБ-ИП-ДПТ от параметров управления преобразователем, поскольку непосредственно из имеющихся результатов нельзя получить закон управления преобразователем, который мог бы обеспечить оптимальные режимы работы системы привода в нелом. Это связано с тем, что каждая система АБ-ИП-ДПТ, имея конкретные массу, напряжение АБ и мощность тягового двигателя, характеризуется вполне определенными динамическими показателями. Важнейшими из них являются зависимости скорости от времени, построенные для ряда значений тока двигателя. Повышение эффектн вности автономного электропривода низковольтного электротранспорта означает, в конечном счете, увеличение пробега, что можно реализовать оптимизацией энергетических режимов системы привода при обеспечении минимально необходимого для реализации заданных динамических показателей потребления мощности, отбираемой от бортовой аккумуляторной батареи. Таким образом, возникает необходимость разработки методики определения параметров управления преобразователем в тяговом режиме, которые обеспечат требуемые динамические показатели при минимально необходимой для этого мощности потребления. Техническую реализацию получен- Ного закона управления преобразователем целесообразно провести с использованием МПСУ. Для решения поставленной задачи предлагается методика, состоящая из следующих этапов. 1. Строятся механические характеристики для двигателя постоянного тока, работающего в тяговом режиме системы АБ-ИП-ДПТ. Для построения механических характеристик используем выражение (6.7) для среднего тока якоря. С учетом того, что Ещ ~ кеП, а также, что = keU {п скорость холостого хода ДПТ), получим уравнение механических характеристик в относительных единицах = п/п, = у- Гк! P1Y/P2), (7.6) которые строятся в координатах п*, у при /* = const. 2. Строятся характеристики ]/ = ф (/), которые можно получить экспериментальным путем, либо как результат расчета математической модели электромобиля, либо по данным технических характеристик на электромобиль завода-изготовителя. Для возможности получить общие выводы, а также для приведения в соответствие по числу оборотов двигателя с механическими характеристиками зависимости К = ф (/) приводим к виду п* = ф (/). При этом каждая характеристика л = ф (/) соответствует определенному току. 3. Строится семейство зависимостей КПД системы АБ-ИП-ДПТ от скважности импульсов напряжения на выходе преооразователя для ряда значении тока в системе. Частота, для которой строятся указанные зависимости, выбирается таким образом, чтобы соответствующие ей значения КПД были наибольшими по сравнению с другими частотами. Если на результирующем графике лс = ф (у) будут кривые, соответствующие разным частотам, то это должно учитываться в алгоритме управления. 4. Все упомянутые выше зависимости располагаются таким образом, Чтобы между одноименными осями было однозначное соответствие (рис. 95). Мощность, потребляемую от АБ, можно определить по формуле, которая в относительных единицах имеет вид Р*е = /ср/у/Лтс/кЛя = rkiymc. (7.7) Используя формулу (7.7) и систему графиков, представленную на рис, 95, можно рассчитать в относительных единицах мощность, отбираемую от бортовой АБ для данных значений тока, скважности и КПД. Для этого отмечаем на графике максимального тока /* на характеристиках п* = = Ф {f) ряд точек, соответствующих определенным значениям 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||