Введение к работе
Актуальность темы. На современном уровне развития научно-технического прогресса расширяется диапазон применения различных радиотехнических и электротехнических материалов. Получение качественно новых свойств материалов возможно лишь при наличии точной измерительной аппаратуры.
Разработка современных измерительных комплексов к приборов, повышение их качества и точности требует, как правило, проведения большого объема испытаний с высокой повторяемостью полученных результатов. К таким системам следует отнести образцовую аппаратуру для измерения важнейших характеристик радиотехнических материалов - диэлектрическую ( ) и магнитную (_Д") проницаемость. Повышение точности измерения величин и_/ч позволяет детальнее исследовать испытуемые образцы, осуществлять анализ и дефектоскопию кристаллических решеток различных материалов.
Созданные в Сибирском Государственном научно-исследовательском институте метрологии (СНИШ) методы и аппаратура для измерения би-комплексной проницаемости предполагают наличие позиционной электромеханической системы высокого быстродействия и повышенной точности. Обоснованием необходимости и актуальности создания данного высокопроизводительного электропривода малой мощности может служить следующий пример: при увеличении числа промежуточных измерений от 1000 до 3000 точность конечного результата измерения бикомплексной проницаемости возрастает в б - 8 раз.
Целью работы является разработка и исследование высокодинамичного позиционного микроэлектропривода для универсальной измерительной установки с переменной структурой регуляторов.
Методы исследования. В диссертационной работе использованы следующие методы исследований: аналитический и операторный методы решения дифференциальных уравнений, метод эквивалентной и гармонической линеаризации, метод фазовой плоскости, метод корневого годографа, асимптотический метод разделения движений, метод переменных состояния в векторно-матричной форме. Подтверждение теоретических положений осуществлялось методом математического моделирования на ЦДЛ и экспериментальными исследованиями.
Научная новизна. На'защиту зыносятся следующие научные .результаты, полученные в работе:
- способ построения узлейного контура тока якоря двигателя с регу-
лятором частоты переключения релейного элемента и методика параметрического синтеза регулятора;
способ построения системы "ШШ-ДПТ" с регулятором скважности широтно-импульсного сигнала управления ШИП и анализ динамических свойств данной системы;
методика расчета начальных условий регуляторов МЭП при переключении структур;
математическая модель быстродействующего импульсного источника для питания транзисторного преобразователя МЭП.
Практическая ценность:
разработана экспериментальная система позиционного МЭП универсальной измерительной установки с переключаемой структурой регуляторов, обеспечивающая высокие динамические показатели системы регулирования;
созданы опытные образцы быстродействующих регулируемых источнш-питания для транзисторного МЭП;
разработано программное обеспечение автоматизации процесса изме рения бикоыплексной проницаемости с помощью цифрового позиционного N
Рассмотренные особенности анализа, синтеза, математического от сания, схемотехнических решений и программного обеспечения могут бья использованы в различных областях народного хозяйства. Новизна и opi гинальность основных технических решений, предложенных в результате разработки позиционного МЭП, подтверждены пятью авторскими свидетелі ствами на изобретения.
Реализация и внедрение. Результаты, полученные в работе, исполі эованы при разработке автоматизированного микроэлектропривода экспериментальной і :тановки для измерения электромагнитных свойств различных радиотехнических и электротехнических материалов. Предложенный микроэлектропривод в составе измерительного комплекса внедрен в Государственном научно-исследовательском институте метрологии (СНИШ) г.Новосибирска.
Опытные обраэтл быстродействующих регулируемых импульсных ИСТО' ников питания внедрены в экспериментальных системах электропитания для электропривода дизель-электрического трактора дЭТ-250 (г.Челябинск) системы электропитания секции магистрального электровоза BJI80A-75I.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертацион ной работы докладывались и обсуждались на:
- республиканской научно-технической конференции: "Следящие элек'
роприйода промышленных установок, роботов и манипуляторов", г.Челя
бинск, 1989 г.;
- международной конференции: "Промышленная автоматизация - автома
тизированный электропривод", г.Карл-Маркс-Штадт, 1991 г.;
-'""--УП Всесоюзной научно-технической конференции: "Методы и средства измерений электромагнитных характеристик материалов на ВЧ и СВЧ", г.Новосибирск, 1991 г.;
УІ Всесоюзной научно-технической конференции: "Системы управления и электропривод в гибком производстве", г.Бишкек, 1991 г.;
республиканской научно-технической конференции: "Электромеханические преобразователи и машинно-вентильные системы", г.Томск, 1991 г.;
совместных заседаниях кафедры Электропривода и отраслевого отдела средств воспроизведения движений (ОСВД), г.Новосибирск.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 статей, получено 5 авторских свидетельств на изобретения, депонирован один отчет о НИР.
Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, изложенных на 131 страницах основного текста, 44 страниц рисунков и иллюстраций, списка литературы из 69 наименований и 13 страниц приложений.'*
