35.Системы программного управления с шаговыми двигателями. Аппаратная и программная реализация

Схема управления шаговым электроприводом (рис. 7-11) со­держит коммутатор К и усилитель мощности (УМ) в виде релей­ных усилителей У1 — УЗ, которые включают и отключают обмотки двигателя ШД.

П усть триггеры Т2 и ТЗ находятся в единичном состоянии, а триггер Т1 в нулевом; тогда открыт релейный усилитель У1 и ток проходит по обмотке первой фазы. В этом состоянии подготовлены к пропуску импульсов со входа / ячейки И21, И41 и И51, а со входа // — ячейки JI22, И32, И62.

Если импульсы поступают по входу /, то первый импульс через ячейку И41 поставит триггер Т2 в «О», подтвердит состояние «О»

т риггера 77 через ячейку И21 и состояние «1» триггера ТЗ через ячейку И51. Таким образом, после прохождения первого импульса под током будут находиться фазы 1 « 2. Второй импульс пройдет через ячейки ИИ, И41 и И51, поставит триггер 77 в «1», подтвер­дит «О» триггера Т2 и «1» триггера ТЗ. После второго импульса прекратится ток в фазе /, а фаза 2 останется под током. При прохо­ждении шести импульсов по входу / соблюдается порядок ком­мутации токов в фазах: 1—/, 2—2—2, 3—3—3, 1. Если импульсы поступают по входу //, то они попадают иа триггеры через схемы совпадений второй группы И12, И22, И32, И42, И52, И62 и обес­печивают обратный порядок коммутации 1—1, 3—3—3, 2—2—2, 1.

Связь воспроизводящей и программно-задающей частей по­зиционной системы ЧПУ с ШД иллюстрируется функциональной схемой рис. 7-12. Числовая программа П через устройство ввода (УВ) вводится в счетчик Сч. По окончании записи цифровой ин­формации и формирования команды пуска в прямом (В) или об­ратном (Н) направлении откроется схема совпадения И1 и импуль­сы от генератора ГТИ начнут поступать через ячейку И2 и ИЗ на распределитель импульсов (РИ) и одновременно на вход вы­читания счетчика Сч. При отработке числа шагов, заданного про­граммой, счетчик будет установлен в нуль н на выходе схемы ИЛИ — НЕ появится логическая единица. Триггер Т установится в нулевое состояние, и дальнейшее поступление импульсов на счетчик и схему управления ШД прекратится. Скорость ШД может устанавливаться и изменяться в цикле позиционирования с по­мощью блока задания скорости, представляющего собой управляе­мый делитель частоты (иа схеме не показан).

Схема, подобная рассмотренной, может строиться по замкну­тому принципу. Тогда движение ИО контролируется импульсным датчиком положения и списывание со счетчика осуществляется импульсами датчика по каналу 6 (штриховые линии на рис. 7-12).

36.Общие вопросы организации адаптивного управления. Беспоисковые и поисковые системы.

Функциональная схема адаптивной АСУ ЭП показана на рис. 9-1. Основная часть системы включает в себя объект управления (ОУ) и регулятор (Р), охваченные обратной связью. В качестве основной части системы может рассматриваться любая автоматическая си­стема управления нестационарным электроприводом, которая была рассмотрена в предыдущих главах. Реализация адаптивного управ­ления производится в системе дополнительным блоком адаптивного Управления (БАУ), который включает в себя блок обработки ин­формации о текущем состоянии объекта управления или всей системы и блок перенастройки параметров регуляторов в соответ­ствии с принятым критерием качества работы адаптивной системы.

Беспоисковые адаптивные системы

Эталонные модели в той или иной форме используются в боль­шинстве беспоисковых адаптивных АСУ ЭП. В качестве таких моделей могут быть применены: модели замкнутой или разомкнутой системы; модели части системы, в которой находятся нестацио­нарные параметры; наконец, могут быть заданы определенные ве­личины, являющиеся эталоном для конкретных условий работы нестационарной системы. В некоторых случаях модель может быть задана не в явной форме, но ее присутствие предопределяет работу беспоисковой адаптивной системы.

Разновидности беспонсковых систем, в которых эталонные мо­дели присутствуют в явном виде, получили название систем с эта­лонными моделями. Простейшие структурные схемы таких систем показаны на рис. 9-3, а, б. Сигнал у_м на выходе эталонной модели, имеющей передаточную функцию Wм (Р), сравнивается с сигналом у на выходе системы. По разности этих сигналов вырабатывается корректирующее воздействие иа систему. В первом случае (рис. 9-3, а) вслед за изменением параметров объекта W₉ (p) изме­няются параметры корректирующего звена W_l (р). Во втором случае (рис. 9-3, б) формируется добавочный сигнал, параметры же звена W’₁ (p) остаются неизменными. Синтез звеньев W₂ (p), W’₂ (p) про­изводится в соответствии с требуемым качеством работы самонастра­ивающейся системы.

Особенности поисковых систем управления

Поисковые адаптивные системы выполняют автоматическую оптимизацию си­стем управления электроприводами в соответствии с принятыми критериями качества. Это делается путем специально организованного режима поисковых изменений параметров регуляторов системы, при которых достигается экстре­мальное значение показателя качества. Основным отличием поисковых систем от беспоисковых является наличие пробных движений и опенка на каждом, шаге нужного направления движения к экстремуму. Если происходят изменения пара­метров основной части системы управления или характеристик возмущений, то адаптивная система таким образом осуществляет изменение параметров регу­ляторов, что при новых условиях обеспечивает экстремум показателя качества. К основной части поисковой адаптивной системы управления, которую в даль­нейшем будем именовать объектом адаптивной системы, относится замкнутая система управления электроприводом, выполненная в соответствии с методами, изложенными в предыдущих главах, и оснащенная устройствами управления параметрами. К основной части системы добавляются блоки: оценки принятого показателя качества, организации движений к экстремуму показателя качества, регуляторов адаптивного контура.