Введение к работе
Актуальность. Развитие теории и практики, элементной бааы и средств автоматизации расширяет область применения регулируемого электрического привода (ЭП), широко использующегося в самолето -строении, космической, вычислительной, радио - и робото-технике. Традиционные принципы и устройства построения не отвечают требованиям к энергетическим, статическим и динамическим параметрам, объему и ресурсу работы ЭП. Потребность в новых системах требует адекватных научных и практических шагов по поиску новых методов и технических решений. Это приобрело особое значение в нестационарных установках с автономными источниками питания, где сложно решаются проблемы минимизации расходов энергоресурсов, габаритно -массовых показателей при высоких эксплуатационных требованиях.
Вопросами анализа и синтеза структуры, адаптивного и подчиненного регулирования, разделения задач управления исполнитель -ными механизмами (ИМ), исследования свойств ЦИФРОВОГО СЛЕДЯЩЕГО ПРИВОДА (ЦСП) при создании надежных приводных систем занимались В.А. Бесекерский, А.М.Федоров, Я.З. Цыпкин, Б.К. Чемоданов, И.В. Прангишвили, Л.В.Рабинович, В.П.Петухов, А.В.Башарин и другие.
С.Г.Герман-Галкин, Н.Ф.Ильинский, В.А.Сердюк, В.Ф. Козаченко, Б.Н.Попов и др. занимаются применением ЭВМ различных уровней и многопроцессорных систем. Несколько СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МИКРО -ПРОЦЕССОРНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ (СМВ) или КОНТРОЛЛЕРОВ (СМК) ( рис.1), раздельно реализующие медленные и быстрые алгоритмы, обеспечивают принцип ПРЯМОГО ЦИФРОВОГО управления. Отсутствие традиционных аналоговых устройств и линий передачи сигналов, между СМК и уси -лителем мощности"повышает точность,быстродействие, снижает энергетические затраты и габаритно-массовые показатели. СМВ стал модулем канала управления, элементом, обеспечивающим оптимизацию
-k-
параметров и динамических свойств, адаптивность и гибкость сие -темы к решению различных задач управления. Отмеченному соответ -ствуют ЦСП с силовыми КЛЮЧЕВЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИ МОЩНОСТИ (КУМ).
\
—-
им -
Широкое применение в приводных системах с ИМ малой мощности получило широтно-импульсное управление. Это обеспечивает вы -сокий К.П.Д. ключевых элементов (КЭ), работающих в режиме пере -ключения. Но существуют и недостатки это: сквозные токи и нагрев транзисторов КЭ, повышение энергоемкости и снижение ресурса ра -боты КУМ и системы в целом. Вопросы схемотехники и собственных свойств, потерь энергии и моделировавания транзисторов и КЭ из -ложены в работах ряда авторов: Ю.И. Конева, Е.К. Васильева, B.C. Моина, О.А.Коссава, Е.С.Грейвера, Г.М.Веденеева и др.
Научные и технические поиски повышения энергетических воз -можностей, габаритно-массовых показателей и ресурса работы силового канала, в частности КЭ импульсного усилителя, проводятся в различных направлениях. Для снижения потерь энергии КУМ Т.А.Гла-зенко, Б.И. Петров, В.А. Полковников предлагают законы несимметричной и поочередной коммутации КЭ; а М.Е. Гольц, А.Б. Гудзенко, В.М.Остреров - раздельные законы коммутации, разработка и мате -матическое выражение которых не доведены до логического конца с позиции минимизации реализации. В.Н. Ногин предлагает применять теплоотводные радиаторы. Проектируются КЗ с защитой транзисторов от перегрузок по току, напряжению. Для защиты от сквозных токов предлагают: Н.И.Лаптев, Л.Н.Седов - положительную обратную связь при управлении верхними транзисторами КУМ, позволяющую шунтиро -ванием резисторами переходов база - эммитер запирать их в режиме короткого замыкания; В.А.Полковников - токоэашищающий дроссель с
токоограничивающими резисрами; Е.В.Машуков - разнесение во Ере -мени процессов переключения КЭ стоек реактивными элементами или задержку нарастания тока коллектора; Г.С.Алексанян, В.А.Синицын-эадержку и блокировку сигналов управления КЭ триггерными уст -ройствами в выходных каскадах на время завершения процессов г.е -реключения в транзисторах; В.А.Полковников, В.П.Паппе - нелинейную положительную обратную связь; датчики контроля: состояния плечей КУМ с блокирующим элементом (Г.Г.Соколов); скорости (Н.П. Кузнецов); тока с аналоговыми пороговыми и логическими элементами задержки. Это ведет к техническому усложнению и необходимости проектирования и специального расчета устройств управления и КЭ.
Совершенствование возможно при использовании иного уровня развития, направлений которые еще не разработаны в теории к на практике проектирования автоматизированных цифровых ЭП.
