Важной особенностью SimInTech является возможность разделения модели электропривода на непрерывную и дискретную части.
К непрерывной части модели относятся модели силового преобразователя, двигателя, элементов механики и нагрузки.
Дискретная часть состоит из модели управляющего алгоритма, который в реальности обычно выполняется цифровым контроллером. Работа этого контроллера характеризуется дискретностью по времени и уровню.
Непрерывная и дискретная части системы могут моделироваться с разным шагом и даже с разными способами счета, при этом осуществляется их синхронизация. Такой подход к построению модели позволяет максимально точно, с учетом дискретности управления, моделировать поведение системы.
Работа по проектированию электропривода началась с моделирования электропривода и настройки его модели.
Система управления модели проектировалась по классической для векторного управления трехконтурной структуре.
Внутренний контур тока строился во вращающейся синхронно с ротором системе координат dq. В контуре использовалась компенсация перекрестных связей и ограничение Uq в зависимости от значения Ud. Время цикла проекта контура тока было выбрано равным периоду ШИМ - 50мкс.
Внешние контуры скорости и положения строились в едином проекте с длительностью цикла 1мс.
Время интегрирования модели непрерывной части (двигателя и нагрузки) было выбрано исходя из длительности электромеханических процессов в двигателе, равным 0.25мкс.
Экран пакета модели приведен на Рис.1.
Рис.1
В соответствии со структурой и временной дискретностью контуров электропривода пакет модели состоит из трех синхронизированных проектов:
- контур тока
- контур скорости и положения
- непрерывная часть (инвертор, двигатель, механика).
После изготовления и запуска аппаратной части, с помощью автоматической кодогенерации, настроенная модель системы управления была преобразована в бинарный код программы, и управляющий контроллер электропривода был запрограммирован.
Дальнейшие испытания показали практически полное совпадение результатов эксперимента с результатами проведенного ранее моделирования.
Ниже приведены графики, позволяющие сравнить поведение реального электропривода с поведением модели.
На Рис.2 показана реакция электропривода и модели на гармоническое изменение задания положения от -2π до 2π с частотой 3Гц.
На Рис.3 показан процесс отработки скачка задания положения электроприводом и моделью.
|
Рис. 2 |
Рис. 3 |
Дискретность на графиках процессов в электроприводе связана с дискретностью получения информации с контроллера электропривода.
Более подробная информация по тулбоксу «Электропривод»
программы SimInTech:
https://3v-services.com/books/978-5-97060-766-4/?yclid=3971894245794548684
ООО "3В Сервис"
Ю.Н.Калачёв
Ф.И.Баум
АО "Аэроэлектромаш"
Е.В.Окулов
