Temat 1

Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 1
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 6kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej
”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu i prędkości kątowej,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (PI) dobrać zgodnie z kryterium symetrycznego optimum,
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI) - sygnały wyjściowe ograniczone
są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 2
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej ”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu i prędkości kątowej,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (PI) dobrać zgodnie z kryterium symetrycznego optimum.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI) - sygnały wyjściowe ograniczone
są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 3
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej
”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu i prędkości kątowej,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (P) dobrać metodą prób i błędów.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI) - sygnały wyjściowe ograniczone
są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 4
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej ”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu i prędkości kątowej,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (P) dobrać metodą prób i błędów.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI) - sygnały wyjściowe ograniczone
są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 5
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej
”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu, prędkości kątowej i położenia,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (PI) dobrać zgodnie z kryterium symetrycznego optimum,
8. nastawy regulatora położenia (P) dobrać metodą prób i błędów zakładając maksymalne przeregulowanie równe 2%.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI oraz P) - sygnały wyjściowe ograniczone są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 6
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej ”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu, prędkości kątowej i położenia,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (PI) dobrać zgodnie z kryterium symetrycznego optimum,
8. nastawy regulatora położenia (P) dobrać metodą prób i błędów zakładając maksymalne przeregulowanie równe 2%.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI oraz P) - sygnały wyjściowe ograniczone są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 7
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej
”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu, prędkości kątowej i położenia,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (P) dobrać metodą prób i błędów zakładając maksymalne przeregulowanie równe 5%,
8. nastawy regulatora położenia (P) dobrać metodą prób i błędów zakładając maksymalne przeregulowanie równe 2%.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI oraz P) - sygnały wyjściowe ograniczone są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 8
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni zmiennej zespolonej ”s”,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 10V,
5. zastosować kaskadowe połączenie regulatorów prądu, prędkości kątowej i położenia,
6. nastawy regulatora prądu (PI) dobrać zgodnie z kryterium modułowego optimum,
7. nastawy regulatora prędkości (P) dobrać metodą prób i błędów zakładając maksymalne przeregulowanie równe 5%,
8. nastawy regulatora położenia (P) dobrać metodą prób i błędów zakładając maksymalne przeregulowanie równe 2%.
Wytyczne do projektowania układu z ograniczeniami (regulatory PI oraz P) - sygnały wyjściowe ograniczone są do wartości z przedziału < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 9
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym równoważności prędkości rzeczywistej i prędkości zadanej,
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 10
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym równoważności prędkości rzeczywistej i prędkości zadanej,
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 11
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym równoważności prędkości rzeczywistej i prędkości zadanej,
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego
(polecenie ”place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 12
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym równoważności prędkości rzeczywistej i prędkości zadanej,
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego
(polecenie ”place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 13
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego
(polecenie ”place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 14
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego
(polecenie ”place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 15
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 16
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem inercyjnym
pierwszego rzędu,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 17
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego (polecenie ”place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 18
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego (polecenie ”place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 19
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 20
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym uzyskanie zerowego uchybu ustalonego w przypadku wystąpienia zakłóceń (moment obciążenia),
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 21
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym nadążanie prędkości rzeczywistej
za sygnałem referencyjnym,
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 22
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym nadążanie prędkości rzeczywistej
za sygnałem referencyjnym,
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 23
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym nadążanie prędkości rzeczywistej
za sygnałem referencyjnym,
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego (polecenie “place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 24
Treść
Zaprojektować system napędowy umożliwiający regulację prędkości kątowej silnika prądu stałego.
Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na
pracę 4-kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym nadążanie prędkości rzeczywistej
za sygnałem referencyjnym,
6. Optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody lokowania biegunów układu zamkniętego (polecenie “place”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego prędkości kątowej,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 25
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (uwzględnić tarcie) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym nadążanie prędkości rzeczywistej
za sygnałem referencyjnym,
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.
Sterowanie serwonapędów - AiR I/7
Liczba godzin - 30, semestr 2012Z
Bartłomiej Ufnalski, [email protected], GE401
4 października 2012r.
Temat 26
Treść
Zaprojektować serwonapęd umożliwiający regulację drogi kątowej silnika prądu stałego. Silnik zasilany jest ze źródła napięcia stałego poprzez przekształtnik impulsowy umożliwiający regulację wartości
średniej napięcia dołączonego do zacisków twornika. Topologia przekształtnika pozwala na pracę 4kwadrantową (zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego i zmiana kierunku przepływu prądu).
Wytyczne do projektowania układu sterowania (układ liniowy):
1. dynamika przekształtnika impulsowego (fp = 4kHz) jest aproksymowana członem proporcjonalnym,
2. model silnika (nie uwzględniać tarcia) i przekształtnika wykonać w przestrzeni stanu,
3. układy pomiarowe prądu i prędkości aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że
sygnał wyjściowy ma wartość 1V dla znamionowych wartości prądu i prędkości; układ pomiaru
drogi kątowej aproksymować członem proporcjonalnym zakładając, że sygnał wyjściowy ma
wartość 1V dla kąta 2π,
4. maksymalne napięcie sterujące przekształtnika wynosi 1V,
5. zastosować regulator stanu z modelem wejścia umożliwiającym nadążanie prędkości rzeczywistej
za sygnałem referencyjnym,
6. optymalizację regulatora wykonać korzystając z metody LQR (polecenie ”lqr”).
Sygnał wyjściowy z regulatora powinien zawierać się w przedziale < −1, +1 >.
Wykonać testy komputerowe napędu dla następujących przypadków:
1. skokowa zmiana sygnału referencyjnego położenia,
2. skokowa zmiana momentu obciążenia.
Zarejestrować: prąd twornika, napięcie twornika, prędkość kątową, położenie, moment obciążenia, sygnał referencyjny.
Wyznaczyć wartość uchybu ustalonego dla skokowej zmiany sygnału referencyjnego.
Dodatkowe zadanie na ocenę 5
Zbudować i wykonać badania komputerowe systemu napędowego\serwonapędu z regulatorem cyfrowym.
Silnik napędowy i przekształtnik zamodelować wykorzystując elementy znajdujące się w programie\toolboxie
PLECS lub toolboxie SimPowerSystems.