CS204440B1

CS204440B1 - Connection of the control part of the regulation system for electric drives

Info

Publication number: CS204440B1
Application number: CS788687A
Authority: CS
Inventors: Vladislav Anderle; Erhard Guba
Original assignee: Vladislav Anderle; Erhard Guba
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález řeší problém řízení regulačního systému elektrických pohonů tak, aby průběhy jednotlivých stavových veličin při regulačním pochodu byly blízké požadovaným průběhům.The invention solves the problem of controlling the control system of electric drives so that the course of individual state variables during the control process is close to the desired course.

Dosud běžně užívané zapojení regulačního systému využívá regulátorů dílčích stavových veličin, které jsou vzájemně řazeny tak, že výstup z regulátoru nadřazené stavové veličiny řídí regulátor podřízené stavové veličiny.The current wiring of the control system uses partial state variables, which are mutually arranged so that the output from the controller of the superordinate state variable controls the controller of the subordinate state variable.

Nevýhodou tohoto řešení je úplná závislost řízení podřízeného regulátoru na výstupu tThe disadvantage of this solution is the complete dependence of the slave controller control on the output t

nadřazeného regulátoru. To se projevuje v průběhu regulačního pochodu zvětšenou dynamickou odchylkou dílčích stavových veličin od požadované úrovně a obecně horšími dynamickými vlastnostmi celého regulačního systému.superior controller. This is manifested in the course of the control process by an increased dynamic deviation of the partial state variables from the desired level and generally by worse dynamic properties of the entire control system.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení řídící části regulačního systému elektrických pohonů podle vynálezu, jehpž podstata spočívá v tom, že první výstup zařízení pro vytváření řídicí trajektorie je připojen na řídící vstup regulátoru rychlosti a že druhý výstup zařízení pro vytváření řídící trajektorie je připojen na první řídící vstup regulátoru proudu motoru, na jehož druhý řídící vstup je připojen výstup nadřazeného regulátoru rychlosti motoru.The above drawbacks eliminate the wiring of the control portion of the electric drive control system of the present invention, wherein the first output of the control trajectory device is connected to the control input of the speed controller and the second output of the control trajectory device is connected to the first control input the motor current regulator, to whose second control input is connected the output of the parent motor speed regulator.

204 440204 440

Použitím tohoto zapojení řídící části regulačního systému je dosaženo, že regulátory dílčích stavových veličin jsou řízeny odpovídajícími výstupy ze zařízení pro vytváření řídící trajektorie tak, aby při regulačním pochodď^byly dodrženy úrovně dílčích stavových pn»<nnýeh. Jinak feSano, aby trajektorie pohybu soustavy co nejlépe.sledovala trajektorii řízeni. Dalěí předností tohoto řečení je jednotnost koncepce řízení věech regulačních systémů, u nichž je možno předem určit trajektorii řízení. Regulátory dílčích stavových proměnných jsou vždy lineárního typu. Při změnách požadavků na řízení ee mění pouze struktura nebo algoritmus zařízení pro vytváření řídící trajektorie. Tímto zařízením může být případně i vhodný mikropočítač.By using this wiring of the control part of the control system, it is achieved that the partial state controllers are controlled by the corresponding outputs of the control trajectory generating device so that the levels of the partial state signals are maintained during the control step. Otherwise, the trajectory of the movement of the system follows as closely as possible. Another advantage of this is the unity of the control concept of all control systems, where the control trajectory can be predetermined. Partial state variable controllers are always of the linear type. When changing control requirements, ee only changes the structure or algorithm of the device to create the control trajectory. The device may optionally be a suitable microcomputer.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad zapojení řídicí části regulačního systému podle vynálezu.The attached drawing shows an example of wiring the control part of the control system according to the invention.

žádaná hodnota w je zavedena na vstup ll zařízení pro vytváření řídící trajektorie 1. Jeho první výstup 13 je připojen na řídící vstup 21 regulátoru rychlosti 2, nebol má význam žádané hodnoty rychlosti ^LL,W· Druhý výstup 14 zařízení pro vytvářeni řídicí trajektorie 1 je připojen na první řídící vstup 31 regulátoru proudu 2» nebol t# ' má význam žádaná hodnoty dynamická složky proudu 1^. Druhý řídící vetup 32 regulátoru proudu 2 je připojen na výstup 23 regulátoru rychlosti 2, který se uplatní především při působení zátěžného mementu na hřídeli motoru a z určité části jako korekce žádané hodnoty dynamické složky proudu 1^. Výstupem 34 regulátoru proudu 2 je řízena výkonová část pohonu. Druhý vstup 22 regulátoru rychlosti 2 a třetí vetup 33 regulátoru proudu 2 slouží k zavedení příslužnýeh zpětných vazeb.setpoint w is introduced to the input device for generating ll control path 1. Its first output 13 is connected to the control input 21 of the speed controller 2, or is defined setpoint speed ^LL W · A second output 14 of the control device for generating a trajectory 1 is connected on the first control input 31 of the current regulator 2, or t # ', the reference value of the dynamic current component 1' has the meaning. The second current control valve 32 of the current regulator 2 is connected to the output 23 of the speed regulator 2, which is applied mainly when a load mement is applied to the motor shaft and, to some extent, as a correction of the dynamic current setpoint. The output 34 of the current regulator 2 controls the power part of the drive. The second input 22 of the speed regulator 2 and the third input 33 of the current regulator 2 serve to introduce the appropriate feedbacks.

Použití zapojení podle vynálezu je výhodné ve věech případech regulace rychlosti, dráhy nebo momentu motoru, nebol prostřednictvím zařízení pro vytvářeni řídící trajektorie a soustavy hierarchicky řazených regulátorů lze dosáhnout požadovaný, tj. i optimální, průběh regulačního pochodu. Řídící trajektorie může být, podle požadavků, funkcí mnoha stavových veličin, například dráhy, rychlosti, první a druhé derivace rychlosti. V tomto případě ty bylo nejlépe použít pro každou z těchto stavových veličin zvláštní regulátor. Protože vSak obvykle lze druhou derivaci rychlosti motoru jen obtížně měřit, není ani regulátor této stavové veličiny využíván. V běžných případech je nutno se proto omezit na regulátor rychlosti a proudu. Zařízení pro vytváření řídící trajektorie může tedy na svém výstupu poskytovat více řídících stavových veličin, než lze běžně využít v regulačním systému elektrického pohonu. Některých těchto stavových veličin lze s výhodou využít v logická řídicí části pohonu. Protože ee problém optimálního řízení pohonu soustřeňuje do zmíněného zařízení pro vytváření řídící trajektorie, zatím co regulátory pohonu jsou standardní a lineární, bude výhodné v náročných případech zařízení pro vytváření řídící trajektorie uskutečnit pomocí mikropočítače.The use of the circuit according to the invention is advantageous in all cases of regulating the speed, travel or torque of the motor, since the desired, ie optimal, control sequence can be achieved by means of a control trajectory generating device and a system of hierarchically arranged controllers. The control trajectory may be, as desired, functions of many state variables, such as path, velocity, first and second velocity derivatives. In this case, it was best to use a separate controller for each of these status variables. However, since the second derivative of the motor speed is usually difficult to measure, the regulator of this state variable is not used. In normal cases, it is therefore necessary to confine itself to a speed and current regulator. Thus, the control trajectory generating device may provide more control state variables at its output than can normally be used in an electric drive control system. Some of these status variables can be advantageously utilized in the logic control portion of the drive. Since the problem of optimum drive control concentrates in said control trajectory generating device, while the drive controllers are standard and linear, it will be advantageous to implement the control trajectory generating device by means of a microcomputer in demanding cases.

Claims

BEFORE THE INVENTION »

Connection of a control part of a control system for electric drives, comprising a device for generating a control trajectory pertaining to a setpoint at its input and mutually dependent speed and current regulators of the motor, characterized in that the first output (13) of the device for generating a control trajectory (1) is connected to the control input (21) of the speed regulator (2), the second output (14) of the control trajectory device (1) being connected to the first control input (31) of the motor current regulator (3) to which the second control input (32) ), the output (23) of the superior motor speed controller (2) is connected.