Proiectarea regulatorului de curent

PROIECTAREA REGULATORULUI DE CURENT

Schema bloc informationala aferenta calculului algoritmic este prezentata in figura Pentru calculul RG-i, schema procesului tehnologic (PT) se transpune conform figurii 4.3.

Figura Schema bloc informationala aferenta calculului algoritmic al RG-i.

Figura 4.3. Schema PT transpusa pentru calculul RG-i.

Asa cum am aratat in capitolul 1, pentru un tip uzual de MCC, functia de transfer este de forma:

(4.15)

in care:

(4.16)

respectiv:

(4.17)

Deoarece semnalul de reactie poate fi privit ca o perturbatie. In consecinta relatia (4.2) devine:

                            (4.18)

Schema bloc informationala utilizata in continuare in calculul buclei de curent este prezentata in figura 4.4

Figura 4.4. Schema bloc informationala reconsiderata pentru calculul RG-i.

Elementul de executie (figura 4.5) este compus din puntea de tranzistoare IGBT, sau CMOS de putere (CHP) si din circuitele de comanda in grila (CCG). Comportarea sa este asemanatoare cu cea a unui element de intarziere si poate fi descrisa de o ecuatie de forma:

(4.19)

r

espectiv:         (4.20)

Document online: Evolutia pietei imobiliare in ultimii ani Document online: Descriere folii de polietilena

Figura 4.5. Schema bloc informationala a elementului de executie.

Prin aproximarea relatiei 2.20 se obtine:

(4.21)

Filtrul de pe canalul de masura al curentului este de tip PT1 si are functia de transfer de forma:

(4.22)

in care se alege de ordinul de marime a constantei ()

Functia de transfer a procesului condus “circuitul indusului MCC” (figura 4.4) este de forma:

(4.23)

respectiv: (4.24)

Pe baza teoremei constantelor de timp mici, relatia 4.24 devine:

(4.25)

unde:

Regulatorul de curent poate fi de tip PI sau I. In primul caz, constanta de timp este , functia de transfer aferenta regulatorului este descrisa de ecuatia:

(4.26)

iar relatiile de acordare dupa criteriul modulului sunt:

si (4.27)

In cazul regulatorului de tip I, constanta de timp este , functia de transfer are forma:

(4.28)

iar relatia de acordare dupa criteriul modulului este:

cu (4.29)

Limitarile care se pot impune regulatorului sunt:

• limitarea tensiunii de comanda intre o valoare minima si o valoare maxima unde reprezinta tensiunea de comanda nominala;
• limitarea curentului astfel incat sa asigure:

• la pornire:;
• in functionare normala .

1. Proiectarea regulatorului de curent prin discretizarea

algoritmilor continuali

Pentru obtinerea unor algoritmi de reglare numerica cvasicontinui se discretizeaza algoritmii de reglare continui pe baza metodei de aproximare a integralei. Aceasta metoda specifica faptul ca, pentru un sistem fizic cunoscut prin ecuatia sa diferentiala in domeniul timp, integrarea ei pe intervalul conduce la obtinerea unui model matematic in timp discret, unde reprezinta valoarea curenta a timpului discret.

Pentru integrarea numerica – discretizarea - functiei se utilizeaza una din urmatoarele metode de aproximare

• metoda dreptunghiurilor avansata (MDA):

(4.30)

• metoda dreptunghiurilor intarziata (MDI):

             (4.31)

• metoda trapezelor (MT):

(4.32)

Pentru integrarea expresiilor care contin derivatele functiei, , se utilizeaza formula Leibniz-Newton, in forma:

                                (4.33)

Pe baza relatiilor de mai sus se poate calcula integrala unei functii pe un interval de forma unde . Pentru o perioada de esantionare suficient de mica sunt valabile urmatoarele corespondente:

• MDA: respectiv

• MDI:                  respectiv (4.34)

• MT: respectiv

Aceste corespondente permit determinarea modelului matematic discret pe baza modelului matematic continuu. Concret, folosind metoda trapezelor (MT), se obtine:

(4.35)

Pentru regulatorul de curent RG-I, avand functia de transfer de forma (4.28), relatia (4.35) devine:

(4.36)

in care :                                                                 (4.37)

iar se recomanda a fi                                             (4.38)

Functiei de transfer (4.36) ii corespunde o ecuatie recurenta de forma:

                                      (4.39)

in care reprezinta valoarea absoluta a comenzii iar eroarea la momentul k.