100 likes | 175 Views
Analóg és digitális rendszerek megvalósítása programozható mikroáramkörökkel (Gyakorlat: digitális szabályzó). Készítette: Glisics Sándor (glisics@eet.bme.hu). Egyenáramú motor. n. U R. U L. U i. U k. M n. M. Analóg és digitális szabályzók. Analógiák:
E N D
Analóg és digitális rendszerek megvalósítása programozható mikroáramkörökkel(Gyakorlat: digitális szabályzó) Készítette: Glisics Sándor (glisics@eet.bme.hu)
Egyenáramú motor n UR UL Ui Uk Mn M
Analóg és digitális szabályzók Analógiák: • Arányos (P) szabályzó: egyszerű szorzás • Integrátor (I): állandó árammal töltött kondenzátor feszültsége ~ regiszter értékét állandó értékkel növelve • Differenciáló (D): diferenciál hányados átmegy differencia hányadosba Analóg: Digitális:
Állandó nyomaték • Áramszabályzó = nyomaték szabályzó (digitális PI) • Beavatkozási lehetőség: csak a kapocsfeszültségen keresztül lehetséges Két alapvető módja: • Áteresztő tranzisztoros: disszipatív • Kapcsolóüzemű: a kitöltési tényezőn keresztül
Áramszabályozás megvalósítása Motor Ube Áramszabályzó digitális PI ie Rs ISZM ia
ie ia en=ie-ia i_sumn=i_sumn-1+en + xn Áramszabályozás megvalósítása digitális PI szabályzóval Ap: Arányos tag erősítése t: Mintavételi idő [s] TI:Integrűlűsi idő [s] xn: Szabályzó aktuális kimenete en: Hibajel aktuális előjeles értéke Sei: Aktuális pillanatig a hibajelek előjeles összege PI szabályzó ugrásválasza: t 2t Ap Ap TI TI
Kaszkád szabályozás Fordulatszám szabályzó Áram szabályzó PI PI Teljesítmény Elektronika Motor na ia xn ie ne Érzékelő
Érzékelő Számláló Tároló Reset Tkapu Fordulatszám érzékelés • Hogyan mérjük meg a fordulatszámot? • Kiindulásként adott: • n=10÷60 RPM legyen beállítható • Áttétel: X=10:1 (lassító) • q=1000 osztású tárcsa • A maximális hiba minimális fordulat esetén legyen Dn/n=5% • Rövid számolás: Az áttételből következik, hogy a fordulatszámmérő-tárcsa tengelye 100÷600 RPM-el forog. 1000 osztású tárcsa esetén ez 1666 impulzust jelent másodpercenként. Az abszolút hiba ±1 impulzus. Az 5%-os relatív hiba eléréséhez minimum 20 impulzust kell érzékelni a kapu idő alatt. A fordulatszám érzékelés kapuideje: Tkapu=10ms
Fordulatszám érzékelés • Hány bites számláló kell? • Kiindulási adatok: • nmax=60 RPM • Tkapu=10ms • Áttétel: X=10:1 (lassító) • q=1000 osztású tárcsa • Rövid számolás: Az áttételből következik, hogy a fordulatszámmérő-tárcsa tengelye maximum 600 RPM-el forog. 1000 osztású tárcsa esetén ez 10000 impulzust jelent másodpercenként. Tkapu=10ms idő alatt a számláló értéke 100 lesz. 8 bites számlálóval ábrázolható (tranziens jelenségeket is figyelembevéve)
Program felépítése Indulás nem A/D kész? igen Áramszabályzó nem Tkapu letelt? igen Fordulatszámszabályzó