Векторный синхронный позиционный электропривод: практика применения моделирования и кодогенерации в АО «Аэроэлектромаш»
В необходимости и полезности моделирования убеждать уже никого не надо. Также во многих областях вошла в практику осуществляемая из среды моделирования автоматическая кодогенерация программ управления.
Однако, в области электропривода среди специалистов продолжается полемика по поводу целесообразности автоматической кодогенерации программы управляющего контроллера.
Аргументы критиков этого подхода сводятся в целом к двум тезисам, представленным ниже:
- не может глупая машина сгенерить из картинки оптимальный по объему и быстродействию СИ-текст программы - это можно сделать только ручками
- модель сложного электропривода со всеми защитами, интерфейсами и прочими наворотами превратится в нечитаемые каракули.
Ну что же, если доводить до абсурда, то сторонникам первого тезиса можно порекомендовать написать программу прямо в кодах или хотя бы на ассемблере. Именно в этом случае программа будет оптимальна. Только ведь они откажутся.
Тем, кого пугают каракули, посоветуем правильно иерархически структурировать систему, и проблем не будет (это проверено).
Ну, а если без крайностей, то автоматическая кодогенерация не отменяет программиста, а дает ему в руки инструмент, облегчающий его работу и повышающий ее качество…
По Марксу - критерий истины – практика … и это еще никто не опроверг.
А на практике продолжается успешное применение в АО «Аэролектромаш» отечественной среды моделирования и кодогенерации SimInTech.
По ссылке:
http://privod.news/news/dlya-spetsialistov/teoriya_i_praktika_elektroprivoda/elektroprivod-s-beskollektornim-dvigatelem-postoyannogo-toka/
читатель может найти статью, в которой об этом уже писалось.
На этот раз в Sim InTech был смоделирован, разработан и запрограммирован векторный позиционный электропривод с синхронным двигателем.
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
