Temat 1
Transkrypt
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.