Zásady regulace - proudová, rychlostní, polohová smyčka

Podobné dokumenty
Hlavní parametry mající zásadní vliv na přesnost řízení a kvalitu pohonu

VLIV PROPUSTNÉHO PÁSMA POHONU NA DYNAMICKOU PODDAJNOST

Dynamické chyby interpolace. Chyby při lineární a kruhové interpolaci.

1. Regulace proudu kotvy DC motoru

filtry FIR zpracování signálů FIR & IIR Tomáš Novák

Modelování polohových servomechanismů v prostředí Matlab / Simulink

Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport.

CW01 - Teorie měření a regulace

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Vlastnosti regulátorů

Klasické pokročilé techniky automatického řízení

ISŠ Nova Paka, Kumburska 846, Nova Paka Automatizace Dynamické vlastnosti členů členy a regulátory

Dimenzování pohonů. Parametry a vztahy používané při návrhu servopohonů.

Návrh frekvenčního filtru

25.z-6.tr ZS 2015/2016

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE

Dynamické chyby interpolace. Chyby způsobené pasivními odpory. Princip jejich kompenzace.

Typové příklady zapojení frekvenčních měničů TECO INVERTER 7300 CV. Verze: duben 2006

Obr. 1 Činnost omezovače amplitudy

Konstrukční zásady návrhu polohových servopohonů

Servomotory a krokové motory. Charakteristika

Řízení asynchronních motorů

Téma: Dynamika - Úvod do stavební dynamiky

Strojní konstanty řídících systémů

Ṡystémy a řízení. Helikoptéra Petr Česák

Nespojité (dvou- a třípolohové ) regulátory

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Kvalita regulačního pochodu

i β i α ERP struktury s asynchronními motory

Střídavé měniče. Přednášky výkonová elektronika

Dvoustupňový Operační Zesilovač

Skalární řízení asynchronních motorů

Rotující soustavy, měření kritických otáček, typické projevy dynamiky rotorů.

Účinky měničů na elektrickou síť

EXPERIMENTÁLNÍ STAND ŘÍZENÝ REAL TIME TOOLBOXEM NA TESTOVÁNÍ MEMBRÁN

Řídící a regulační obvody fázové řízení tyristorů a triaků

Regulace. Dvoustavová regulace

Bezpečnost chemických výrob N111001

9. Harmonické proudy pulzních usměrňovačů

VÁS VÍTÁM NA TOMTO SEMINÁŘI

Nejjednodušší, tzv. bang-bang regulace

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Stabilita regulačního obvodu

13. NASTAVENÍ PARAMETRŮ SERVOPOHONŮ A JEJICH ŘÍZENÍ PLC PROGRAMEM

Prostředky vnější regulace tkacího procesu

Spojité regulátory Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012. Spojité regulátory. Jednoduché regulátory

Závěrečná zpráva projektu: Dynamika elektronických vaček

Měření na nízkofrekvenčním zesilovači. Schéma zapojení:

ASM 5osé univerzální centrum

1. Regulace otáček asynchronního motoru - skalární řízení

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

Automatické měření veličin

5. POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

MS - polovodičové měniče POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

Simulační model a identifikace voice coil servopohonu

Automatizace je proces při němž je řídicí funkce člověka nahrazována činností

Úloha 5 Řízení teplovzdušného modelu TVM pomocí PC a mikropočítačové jednotky CTRL

Pohonné systémy OS. 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém

Základy regulace. Regulační smyčka

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Měřicí princip hmotnostních průtokoměrů

MODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS

Opravné prostředky na výstupu měniče kmitočtu (LU) - Vyšetřování vlivu filtru na výstupu z měniče kmitočtu

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA APLIKOVANÉ ELEKTRONIKY A TELEKOMUNIKACÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Oscilátory. Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné)

Zesilovače. Ing. M. Bešta

k DUM 08. pdf ze šablony 1_šablona_automatizační_technika_I 03 tematický okruh sady: regulátor

Teorie úlohy: Operační zesilovač je elektronický obvod, který se využívá v měřící, výpočetní a regulační technice. Má napěťové zesílení alespoň A u

MOTORY A ŘÍZENÍ POHONŮ MAXON verze 1.5 ( ) Základní parametry řídicích jednotek rychlosti pro motory DC a EC. maxon

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Měřící přístroje a měření veličin

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

Výpočtová dokumentace pro montážní přípravek oběžného kola Peltonovy turbíny

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

KONTAKT Řízení motorů pomocí frekvenčních měničů. Autor: Bc. Pavel Elkner Vedoucí: Ing. Jindřich Fuka

Součástky s více PN přechody

Laboratorní úloha č.8 MĚŘENÍ STATICKÝCH A DYNAMICKÝCH CHARAKTERISTIK

Vypracovat přehled způsobů řízení paralelních kinematických struktur s nadbytečnými pohony

popsat činnost základních zapojení operačních usměrňovačů samostatně změřit zadanou úlohu

Měření a automatizace

Experimentální dynamika (motivace, poslání, cíle)

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Systém bezkartáčových stejnosměrných pohonů BLDC

OBSAH. MODÁLNÍ VLASTNOSTI KLIKOVÉHO ÚSTROJÍ FSI VUT BRNO ČTYŘVÁLCOVÉHO TRAKTOROVÉHO MOTORU Ústav automobilního 1 VSTUPNÍ HODNOTY PRO VÝPOČET...

Výhody/Použití. Neomezená mez únavy při ± 100% jmenovitého zatížení. Nanejvýš odolný vůči příčným silám a ohybovým momentům

Obrázek č. 1 : Operační zesilovač v zapojení jako neinvertující zesilovač

Generátory měřicího signálu

Určení kritických míst testovacího standu s lineárním motorem a jeho optimalizace

Diagnostika vybraných poruch asynchronních motorů pomocí proudových spekter

6 Algebra blokových schémat

ZDROJE MĚŘÍCÍHO SIGNÁLU MĚŘÍCÍ GENERÁTORY

Frekvenční charakteristiky

Přímá regulace momentu

Robustnost regulátorů PI a PID

Krok za krokem ke zlepšení výuky automobilních oborů. CZ.1.07/1.1.26/ Švehlova střední škola polytechnická Prostějov

Řízení modelu letadla pomocí PLC Mitsubishi

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Tvorba grafické vizualizace principu měření otáček a úhlové rychlosti

Snižování hlukové emise moderní automobilové převodovky

Hlavní parametry rádiových přijímačů

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ NAPÁJECÍ ZDROJE

Základní parametry a vlastnosti profilu vačky

Návrh a simulace zkušební stolice olejového čerpadla. Martin Krajíček

Opakování z předmětu TES

Transkript:

Zásady regulace - proudová, rychlostní, polohová smyčka 23.4.2014

Schématické znázornění Posuvová osa s rotačním motorem 3 regulační smyčky Proudová smyčka Rychlostní smyčka Polohová smyčka Blokové schéma v Matlabu 23.4.2014 2

Obecné zásady nastavení regulátorů Použité regulátory Proudová a rychlostní smyčka PI regulátor Polohová smyčka P regulátor Blokové schéma PI regulátoru Přenos 1 Ts1 F K 1 K T s T s 1 T f 2 i Proudový regulátor Rychlostní regulátor V K KP A K K R As m T TP s T TR s Frekvenční charakteristika PI regulátoru K zesílení T časová konstanta f i frekvence zlomu [Hz] 23.4.2014 3

Při nastavování zesílení (K) a časové konstanty (T) u PI regulátorů (proudový, rychlostní), by u přechodové charakteristiky překmit skutečné hodnoty proudu (u proudové smyčky) nebo rychlosti (u rychlostní smyčky) by neměl překročit 1,2 x hodnotu žádaného proudu či rychlosti. Ukázka přechodové charakteristika rychlostní smyčky Propustné pásmo smyčky se určuje pomocí frekvenční charakteristiky a je nejvyšší frekvence sinusového vstupního signálu, při které amplituda výstupního signálu neklesne více než o 3 db (t.j. na 70,8 % amplitudy při nízkých frekvencích) nebo při které fázový posuv výstupního signálu vůči vstupnímu neklesne pod 90 stupňů. 23.4.2014 4

Proudová smyčka Měniče: Tyristorové Tranzistorové Model měniče se zjednodušeně nahrazuje dopravním zpožděním. Propustné pásmo proudové smyčky 1 až 2 KHz 23.4.2014 5

Odezva motoru Yaskawa na skokovou změnu žádaného momentu motoru z 0 Nm na 19 Nm. Porovnání měření a simulace v Matlabu. 23.4.2014 6

Rychlostní smyčka Odezva na skok žádané rychlosti (300 ot/min) u servomotoru Yaskawa Vlastnosti rychlostní smyčky se nastavují v PI regulátoru rychlosti. Regulátor obsahuje i filtry na potlačení kmitání mechaniky. 23.4.2014 7

Ukázka frekvenční charakteristiky rychlostní smyčky pro servomotor Yaskawa, propustné pásmo je zde nastaveno přibližně na 74 Hz. Pokud to mechanická část dovoluje, standardně se nastavuje propustné pásmo mezi 100 až 400 Hz. 23.4.2014 8

Polohová smyčka U polohové zpětné vazby se neměří odezva na skok žádané polohy, měří se frekvenční charakteristika polohové smyčky na zjištění propustného pásma. 23.4.2014 9

Jméno název předmětu Frekvenční charakteristika polohové smyčky Propustné pásmo polohové smyčky je v jednotkách Hz, zde pro servomotor Yaskawa je to přibližně 7 Hz. 23.4.2014 10

Jméno název předmětu Regulátor v polohové smyčce se používá pouze typu P (zesílení K v ), protože překmit skutečné polohy, vůči žádané poloze je nežádoucí, viz. obrázek níže. 3 2.5 2 1.5 Skutečná poloha - P regulátor polohy (K v ) Žádaná hodnota polohy Skutečná poloha PI regulátor polohy 1 0.5 0-0.5 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 t [s] 23.4.2014 11

Dopředné vazby - feedforwardy Feedforwardy jsou předkorekční signály rychlosti a proudu (vypočítává se ze žádané hodnoty zrychlení). Tyto signály jsou zaváděny kvůli kompenzaci dynamických chyb. Předkorekční signál zrychlení (FFA) zavádíme jako signál dopředného zrychlení a přepočítáme ho na předkorekční signál proudu v bloku přepočet feedforwardu do proudové smyčky a předkorekční signál rychlosti (FFV) do rychlostní smyčky. Podmínkou je při jemném rozlišení polohy získat kvalitní signál rychlosti ve zpětné vazbě. J red veškeré pohybující se hmoty redukované na hřídel motoru. K m momentová konstanta motoru 23.4.2014 12

Rázová tuhost Odezva pohonu na skokové zatížení vnější silou (F ext ) Rázová dynamická tuhost k dyn_r = F ext x es N μm Rázová statická tuhost k stat = F ext x e V čase t [s] se k stat, protože x e 0. Příklad odezvy servopohonu na skokovou změnu zatížení Servopohon střední velikosti, trvalý kroutící moment 20 Nm, propustné pásmo 80 Hz, K v = 30 s -1 přímo spojen s posuvovým šroubem se stoupáním 10 mm/ot. 23.4.2014 13

Frekvenční dynamická tuhost (k fdyn ) Frekvenční dynamická tuhost se zjišťuje z odezvy pohonu na harmonicky proměnnou zatěžující sílu (F ext ), nejčastěji má sinusový průběh. k f dyn F x ext e O O [ N/ m] Ukázka frekvenční dynamické tuhosti Při nízkých frekvencích budící síly je tuhost pohonu velmi vysoká, s rostoucí frekvencí klesá schopnost regulátorů vyrovnávat odchylky a úměrně tomu klesá tuhost pohonu. Minimum frekvenční dynamické se pohybuje v rozmezí frekvencí 10 až 30 Hz. Při frekvencích nad 30 Hz se začíná uplatňovat vliv setrvačných hmot, které nedovolí pohonu sledovat vysoké frekvence zatěžujících sil a dynamická tuhost opět roste. 23.4.2014 14

Děkuji za pozornost 23.4.2014 15