Синтез системи автоматичного керування швидкістю приводного двигуна лабораторно-дослідного стенду на базі дискретного часового еквалайзера

Автор(и)

  • Oleksii Sheremet Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313, Україна https://orcid.org/0000-0003-1298-3617
  • Oleksandr Sadovoi Дніпровський державний технічний університет вул. Дніпробудівська, 2, м. Кам’янське, Україна, 51918, Україна https://orcid.org/0000-0001-9739-3661

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195719

Ключові слова:

дискретний часовий еквалайзер, мікроконтролер, автоматизована система керування, двигун постійного струму

Анотація

Дослідження базується на використанні методу дискретного часового еквалайзера для здійснення синтезу та практичної реалізації системи автоматичного керування швидкістю електроприводу постійного струму. Для виконання експериментальних досліджень створено лабораторно-дослідний стенд.

Синтез систем автоматичного керування методом дискретного часового еквалайзера відрізняється від традиційного підпорядкованого регулювання координат або метода узагальненого характеристичного полінома повною відмовою від використання бажаних характеристичних поліномів. Такий підхід дозволяє отримати бажані динамічні та статичні властивості системи виключно виходячи з бажаної перехідної функції, яка повинна бути наближеною до природного характеру протікання перехідних процесів (монотонного, аперіодичного або коливального).

Інтегроване середовище проектування Code Composer Studio дозволило практично реалізувати запропоновані дискретні часові еквалайзери, обернену модель об’єкта керування та блок модифікації зворотного перетворення у вигляді спеціальних підпрограм для мікроконтролера Texas Instruments TMS320F28335 – макросів на мові програмування C/C++.

Побудоване у відповідності до розробленої функціональної схеми взаємодії макросів основне тіло керуючої програми надало можливість для проведення експериментальних досліджень із застосуванням як лише основного каналу керування з одним дискретним часовим еквалайзером, так і комбінованого керування з двома дискретними часовими еквалайзерами (основним та компенсуючим). Оскільки весь програмний код, використаний під час досліджень, написано мовою програмування високого рівня C/C++ з використанням об’єктно-орієнтованих підходів, то він є апаратно незалежним від типу мікропроцесора і з легкістю може бути перенесений на іншу апаратну базу

Біографії авторів

Oleksii Sheremet, Донбаська державна машинобудівна академія вул. Академічна, 72, м. Краматорськ, Україна, 84313

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра електромеханічних систем автоматизації

Oleksandr Sadovoi, Дніпровський державний технічний університет вул. Дніпробудівська, 2, м. Кам’янське, Україна, 51918

Доктор технічних наук, професор

Кафедра електротехніки та електромеханіки

Посилання

  1. Marushchak, Ya. Yu. (2005). Syntez elektromekhanichnykh system z poslidovnym ta paralelnym koryhuvanniam. Lviv: Lvivska politekhnika, 208.
  2. Cerone, V., Piga, D., Regruto, D. (2014). Characteristic polynomial assignment for plants with semialgebraic uncertainty: A robust diophantine equation approach. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 25 (16), 2911–2921. doi: https://doi.org/10.1002/rnc.3238
  3. Marushchak, Y., Kopchak, B. (2015). Synthesis of Automatic Control Systems by Using Binomial and Butterworth Standard Fractional Order Forms. Computational Problems of Electrical Engineering, 5 (2), 89–94.
  4. Sheremet, O., Sadovoy, O. (2016). Development of a mathematical apparatus for determining operator images of the desired quantized transition functions of finite duration. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (2 (80)), 51–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65477
  5. Liberzon, D., Trenn, S. (2013). The Bang-Bang Funnel Controller for Uncertain Nonlinear Systems With Arbitrary Relative Degree. IEEE Transactions on Automatic Control, 58 (12), 3126–3141. doi: https://doi.org/10.1109/tac.2013.2277631
  6. Zhang, G., He, P., Li, H., Tang, Y., Li, Z., Xiong, X.-Z. et. al. (2020). Sliding Mode Control: An Incremental Perspective. IEEE Access, 8, 20108–20117. doi: https://doi.org/10.1109/access.2020.2966772
  7. Zabala, P. (2017). Development of Programmable Relay Switch Using Microcontroller. American Journal of Remote Sensing, 5 (5), 43. doi: https://doi.org/10.11648/j.ajrs.20170505.11
  8. Rao, K. D., Swamy, M. N. S. (2018). Digital Signal Processing. Theory and Practice. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-10-8081-4
  9. Zahradnik, P., Simak, B. (2012). Education in real-time digital signal processing using digital signal processors. 2012 35th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP). doi: https://doi.org/10.1109/tsp.2012.6256372
  10. Kong, J. H., Ang, L.-M., Seng, K. P. (2010). Minimal Instruction Set AES Processor using Harvard Architecture. 2010 3rd International Conference on Computer Science and Information Technology. doi: https://doi.org/10.1109/iccsit.2010.5564522
  11. Isermann, R. (2012). Digital Control Systems: Volume 1: Fundamentals, Deterministic Control (Revised Edition). Berlin: Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG.
  12. Fukui, K., Kubo, T., Oya, H. (2013). Inverse linear quadratic regulator of neutral systems with time-varying delay. 2013 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. doi: https://doi.org/10.1109/icma.2013.6618131
  13. Krut'ko, P. D. (1988). Obratnye zadachi dinamiki upravlyaemyh sistem. Nelineynye modeli. Moscow: Nauka, 326.
  14. Sadovoy, A. V., Suhinin, B. V., Sohina, Yu. V.; Sadovoy, A. V. (Ed.) (1996). Sistemy optimal'nogo upravleniya pretsizionnymi elektroprivodami. Kyiv: ISIMO, 298.
  15. Storjohann, A. (2001). Deterministic computation of the Frobenius form. Proceedings 42nd IEEE Symposium on Foundations of Computer Science. doi: https://doi.org/10.1109/sfcs.2001.959911
  16. Besekerskiy, V. A., Popov, E. P. (2003). Teoriya sistem avtomaticheskogo upravleniya. Sankt-Peterburg: Professiya, 752.
  17. C2000™ Digital Controller Library User's Guide. Texas Instruments, 2015. Available at: https://e2echina.ti.com/cfs-file/__key/telligent-evolution-components-attachments/00-56-00-00-00-14-79-60/PID_5F00_C2000_5F00_-Digital-Controller-Library-Users-Guide_2800_sprui31_2900_.pdf
  18. Tharayil, M., Alleyne, A. (2002). A generalized PID error governing scheme for SMART/SBLI control. Proceedings of the 2002 American Control Conference (IEEE Cat. No.CH37301). doi: https://doi.org/10.1109/acc.2002.1024828

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-29

Як цитувати

Sheremet, O., & Sadovoi, O. (2020). Синтез системи автоматичного керування швидкістю приводного двигуна лабораторно-дослідного стенду на базі дискретного часового еквалайзера. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(2 (103), 47–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195719

Номер

Том 1 № 2 (103) (2020): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Системи управління в промисловості

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Oleksii Sheremet, Oleksandr Sadovoi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.