Схема електропривода з використанням мікропроцесора



 

Розглянемо схему ЕП із двигуном постійного струму [19] для регулювання положення виконавчого органа робототехнічного пристрою з використанням мікропроцесорного керування (рис. 12.7, а). Цей ЕП повинен забезпечувати переміщення і точне позиціонування виконавчого органа робота, для чого в ньому використовується зворотний зв'язок за положенням. Для забезпечення високої точності позиціонування в ЕП здійснюється також регулювання струму, (моменту) і швидкості ДПС.

Рисунок 12.7. – Схема (а) і фрагмент алгоритму програми (б) з мікропроцесорним керуванням електроприводом

 

Схема на рис. 12.7, а ілюструє характерний приклад виконання подібних схем, коли в них застосовуються як аналогові, так і цифрові вузли і пристрої керування. Такі схеми, які отримали назву цифро-аналогових, дозволяють поєднати в собі кращі властивості обох видів пристроїв керування.

Силова частина ЕП створена трифазним мостовим реверсивним тиристорним перетворювачем ТП, який живиться від трансформатора ТР.

Схема керування побудована за принципом підлеглого регулювання координат. Регулювання струму виконується аналоговим пропорційно-інтегральним регулятором струму РС, на вхід якого надходять сигнали зворотного зв'язку за струмом від датчика струму ДС і сигнал завдання струму Uз.с. з виходу регулятора швидкості РШ.

Аналоговий П-регулятор швидкості РШ формує сигнал завдання струму Uз.с. на основі свого задавального сигналу Uз.ш., який надходить до нього із зовнішнього контуру положення, і сигналу зворотного зв'язку за швидкістю, який виробляється тахогенератором ТГ. Стабілітрони VD1 і VD2 обмежують сигнал на виході РШ, чим забезпечується обмеження струму і моменту двигуна.

Регулювання положення здійснюється за допомогою мікропроцесорної системи, яка включає в себе мікропроцесор МП, пристрої пам'яті ОЗП і ПЗП, пристрої сполучення ПС1 — ПСЗ, цифровий датчик положення ДП, цифро-аналоговий перетворювач ЦАП. Сигнал завдання положення Sз.п надходить (задається) з термінала Т, який підключається до мікропроцесорної системи через ПСЗ.

Робота цифрового регулятора положення РП на основі мікропроцесорної системи може грунтуватися на одному з двох принципів. Перший принцип передбачає реалізацію статичної характеристики РП у виді параболи, яка забезпечує оптимальний графік руху ЕП. Такий регулятор можна реалізувати програмним шляхом, записавши в ПЗП цю нелінійну характеристику РП.

Другий принцип роботи РП заснований на обчисленні моменту початку гальмування ЕП, що також дозволяє одержати потрібні графіки руху. Розглянемо цей спосіб докладніше.

Реалізація способу заснована на тім, що при відомих швидкості  і прискоренні ЕП  можуть бути розраховані час tг шлях Sг, на ділянці гальмування ЕП наприкінці відпрацьовування заданого переміщення Sз.п. за наступними формулами:

                                                                     (12.1)

Алгоритм роботи мікропроцесорної системи при виробленні сигналу на гальмування наведений на рис. 12.7, б. Для його реалізації в мікропроцесорну систему вводяться дані про величини а, Sз.п. і сигнал Sп датчика положення, пропорційний поточному положенню вала двигуна і виконавчого органа. Мікропроцесорна система виконує обчислення за (12.1) tг та Sг і різницю S1 =Sз.п. — Sг. Потім зіставляються величини цієї різниці S1 з сигналом датчика положення Sп. Як тільки S1 стане рівним Sп, видається від мікропроцесорної системи команда на гальмування ЕП, починається відлік витримки часу tг і після закінчення цього інтервалу виробляється команда на відключення ЕП.

В якості мікропроцесорної системи в цьому ЕП можуть бути використані серійні мікроЕОМ або програмовані контролери, наприклад типу «Електроніка К 1-20».

 

         ТЕМА 13 СИСТЕМИ ТА СХЕМИ ЗАМКНЕНОГО (БЕЗПЕРЕРВНО ДІЮЧОГО) КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 617;