RU1786627C

RU1786627C - Adaptive current regulator for controlled rectifying converters

Info

Publication number: RU1786627C
Application number: SU904832348A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Сороченко; Александр Михайлович Чудновский
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электропри- водах посто нного тока. Целью изобретени вл етс повышение качества регулировани . Устройство содержит интег-; ральный и пропорциональный регулирующие элементы, п ть фиксаторов нулевого пор дка. В данном устройстве повышаетс качество регулировани тока электродвигател за счет введени трех нелинейных элементов .The invention relates to electrical engineering and can be used in direct current electric drives. The aim of the invention is to improve the quality of regulation. The device contains integ; both linear and proportional control elements, five zero-order locks. This device improves the quality of current control of the electric motor by introducing three non-linear elements.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , может быть использовано в системах автоматизированного вентильного электропривода посто нного тока и ориентировано на реализацию программным способом в микропроцессорных системах управлени .The invention relates to electrical engineering, can be used in automated DC valve electric drive systems, and is software-oriented in microprocessor control systems.

Известен адаптивный регул тор дл управл емых выпр мителей (авт. св. № 898581., кл. Н 02 Р 5/12). содержащий триггер наличи тока, измеритель длительности протекани тока, интегральный регулирующий элемент, пропорциональный регулирующий элемент, сумматор, блок коммутации с ключевыми элементами (ключи интегрального регулирующего элемента) и блок коммутации с ключевыми элементами (ключи пропорционального регулирующего элемента ). Измеритель длительности протекани тока состоит из ключа, генератора, .счетчика, ключей, дешифраюра инвертора и формировател импульсов. Вь.ходы измерител длительности протекани тока подключены к управл ющим входа ч ключей и пропорционального и интегрального регулирующих элементов, а вход соединен с выходом триггера наличи тока, причем триггер наличи тока через ключ соедин ет генератор стабильной частоты со счетным входом счетчика, установочный вход которого через формирователь импульса соеди- нен с выходом, триггера наличи тока. Выходы счетчика через ключи, управл ющие входы которых через логический инвертор соединены с выходом триггера наличи тока, соединены с входами дешифратора 12, выходы которого соединены с ключами..An adaptive regulator is known for controlled rectifiers (ed. St. No. 898581, class H 02 P 5/12). comprising a current presence trigger, a current flow duration meter, an integral control element, a proportional control element, an adder, a switching unit with key elements (integral control element keys) and a switching unit with key elements (proportional control element keys). The current flow meter consists of a key, a generator, a counter, keys, an inverter decoder and a pulse shaper. The inputs of the current flow meter are connected to the control inputs of the keys and the proportional and integral control elements, and the input is connected to the output of the current presence trigger, and the current presence trigger through the key connects the stable frequency generator to the counter input of the counter, the installation input of which the pulse shaper is connected to the output of a current trigger. The outputs of the counter through the keys, the control inputs of which through a logical inverter are connected to the output of the current trigger, are connected to the inputs of the decoder 12, the outputs of which are connected to the keys ..

Недостатком указанного устройства вл етс низкое быстродействие регул тора в режиме прерывистых токов из-за запаздывани корректирующего воздействи и в режиме непрерывных токов из-за вли ни пульсации тока на динамический коэффициент преобразовател , а также возможное перерегулирование в токе при выходе из прерывистого режима в непрерывный.The disadvantage of this device is the low speed of the controller in intermittent current mode due to delayed corrective action and in continuous current mode due to the influence of current ripple on the dynamic coefficient of the converter, as well as possible over-regulation in the current when exiting from intermittent to continuous mode.

Известен адаптивный регул тор дл управл емых вентильных преобразователей (авт.св. № 1104529, кл. Н 02 Р 5/06), содерVIKnown adaptive regulator for controlled valve converters (ed. St. No. 1104529, CL N 02 P 5/06), contains VI

0000

о оoh oh

N VIN VI

жащи й датчик наличи тока, интегральный и пропорциональный регулирующие элементы , выходы которых св заны с входом сумматора, генератор, св занный через ключевой элемент со счетчиком, и формирователь импульсов, к первому входу которого , объединенному с вторым входом ключевого элемента, подключены выход датчика наличи тока, а выход формировател св зан-со счетчиком, кроме того, адаптивныйрегул тор содержит цифроаналоговый преобразователь, цифровой вычислитель, элемент пам ти, RS-триг- гер режима непрерывных токов и регистр, причем входы регистра объединены с выходами счётчика, а выход-с первыми входами цифрового вычитател , вторые входы которого , объединенные с информационными входами счетчика, соединены с выходами элемента- пам ти, выходы цифрового вычитател соединены с информационными входами цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с входом суммато- . ра, выход переполнени счетчика соединение R-входом RS- триггера режима непрерывных токов, S- вход которого объединен с выходом датчика наличи тока, а выход - с третьим вхо- дом ключевого элемента и с вторым входим формировател импульсов, первый выход которого соединен с входом сброса счетчика , второй выход-с входом записи регистра, : а третий- с входом записи счетчика (прототип): Недостатками указанного устройства вл ютс низкое.быстродействие регул тора в режиме прерывистых токов из-за запаздывани корректирующего воздействи и в режиме непрерывных токов из-за вли ни пульсаций тока на динамический коэффициент преобразовател , а также низкое быстродействие отработки возмущени в прерывистом режиме. . ; . :a live current presence sensor, integral and proportional control elements, the outputs of which are connected to the adder input, a generator connected via a key element to a counter, and a pulse shaper, to the first input of which is combined with the second input of the key element, the presence sensor output is connected current, and the output of the driver is connected to the counter, in addition, the adaptive controller contains a digital-to-analog converter, a digital computer, a memory element, an RS-continuous current mode trigger and a register, and The register inputs are combined with the outputs of the counter, and the output with the first inputs of the digital subtractor, the second inputs of which, combined with the information inputs of the counter, are connected to the outputs of the memory element, the outputs of the digital subtractor are connected to the information inputs of the digital-analog converter, the output of which is connected to the input of the total -. pa, the counter overflow output is connected by the R-input of the RS-trigger of the continuous current mode, the S-input of which is combined with the output of the current presence sensor, and the output is with the third input of the key element and the second one includes a pulse shaper, the first output of which is connected to the input counter reset, the second output is with the input of the register record: and the third with the input of the counter record (prototype): The disadvantages of this device are low. The speed of the controller in intermittent currents due to the delay of the corrective action and to the mode more than continuous currents due to the influence of current ripples on the dynamic coefficient of the converter, as well as the low speed of disturbance processing in intermittent mode. . ; . :

Целью изобретени вл етс повышение качества регулировани тока. Поставленна цель достигав ге тем, что в адаптивный регул тор тока дл управл емых вентильных преобразователей, содержащей регулирующий . элемент, подключенный к-первому входу сумматора, выход которого вл етс выходом устройства , пропорциональный регулирующий элемент , первым входом подключенный к клемме задание, первый ключевой элемент , RS-тригтер режима непрерывных токов , своим выходом подключенный к входу управлени первого ключевого элемента, и формирователь импульсов введены два . ключевых элемента, датчик среднего значени тока, первый нелинейный элемент, моделирующий характеристику ЭДС - ток преобразовател , второй нелинейный эле0The aim of the invention is to improve the quality of current regulation. The goal was achieved by the fact that in an adaptive current controller for controlled valve converters containing a control. an element connected to the first input of the adder, the output of which is the output of the device, a proportional control element, the first input is connected to the task terminal, the first key element, RS-continuous current mode trigger, connected to the control input of the first key element by its output, and the driver two pulses are introduced. key elements, average current sensor, first nonlinear element modeling EMF characteristic - converter current, second nonlinear electronic

55

00

55

00

55

00

55

00

55

мент, корректирующий переходную характеристику ЭДС - ток преобразовател , второй нелинейный элемент, корректирующий переходную характеристику преобразовател , третий нелинейный элемент, моделирующий переходную характеристику преобразовател , п ть фиксаторов нулевого пор дка, два пороговых элемента, два элемента умножени , один элемент делени , три узла сравнени , задатчйк уставки и Делитель, причем второй вход сумматора , объединен с первым входом формировател I импульсов и через первый ключевой элемент соединен с выходом пропорционального регулирующего элемента, и выходом первого элемента умножени , вход интегрального регулирующего элемента через второй ключевой элемент соединен с выходом первого, и второго узлов сравнени , входы управлени первого и второго ключевых элементов объединены, первые входы первого узла сравнени и первого порогового устройства подключены к клемме задание , вход датчика среднего значени тока подключен к клемме обратна св зь и через первый фиксатор нулевого пор дка - к первому входу третьего узла сравнени , а выход через второй фиксатор нулевого пор дка - к второму входу первого узла сравнени , выход интегрального регулирующего элемента подключен к входам первого и второго нелинейных элементов, выход первого нелинейного элемента-подключен к первому , а выход задатчика уставки - к второму входу второго элемента умножени , выход которого подключен к вторым входам пороговых элементов, второму входу элемента делени и через делитель - к второму входу третьего узла сравнени , выход которого подключен к первому входу второго порогового элемента и второму входу пропорцио- нального регулирующего элемента, выход первого порогового элемента подключен к S, а второго - инверсному R входу RS-триг- гёра непрерывного тока, первый вход элемента делени через третий ключевой элемент соединен с клеммой задание и выходом второго фиксатора нулевого пор дка , выход элемента делени через третий нелинейный элемент подключен к первому входу элемента умножени , второй вход которого подключен к выходу второго нелинейного элемента, а выходчерез последовательно соединенные третий и четвертый фиксаторы нулевого пор дка - к первому входу второго узла сравнени и через п тый фиксатор нулевого пор дка - к второму входу этого узла, второй вход формировател импульсов подключен к клемме сумма управл ющих импульсов, а его первый выход - к входам управлени второго, второй - к входам управлени четвертого и п того, третий - к входу управлени третьего , четвертый - к входу управлени первого фиксаторов нулевого п ор дка, а п тый выход- к входу управлени третьего ключевого элемента.. .;.. .-.the moment that corrects the transient response of the EMF — the current of the converter, the second nonlinear element that corrects the transient response of the converter, the third nonlinear element that models the transient response of the converter, five detectors of zero order, two threshold elements, two multiplication elements, one division element, three comparison nodes , the setpoint setpoint and the Divider, the second adder input being combined with the first input of the pulse generator I and through the first key element connected to the output of proportions the ionic regulating element, and the output of the first multiplication element, the input of the integral regulating element through the second key element is connected to the output of the first and second comparison nodes, the control inputs of the first and second key elements are combined, the first inputs of the first comparison node and the first threshold device are connected to the task terminal , the input of the average current sensor is connected to the feedback terminal and through the first zero-order lock to the first input of the third comparison node, and the output through the second the zero-order lock is to the second input of the first comparison node, the output of the integral regulating element is connected to the inputs of the first and second non-linear elements, the output of the first non-linear element is connected to the first, and the set point output is connected to the second input of the second multiplication element, the output of which is connected to the second inputs of the threshold elements, the second input of the division element and through the divider to the second input of the third comparison node, the output of which is connected to the first input of the second threshold element and the second input control element, the output of the first threshold element is connected to S, and the second to the inverse R input of the continuous current RS-flip-flop, the first input of the division element through the third key element is connected to the reference terminal and the output of the second zero-order lock, element output division through the third nonlinear element is connected to the first input of the multiplication element, the second input of which is connected to the output of the second nonlinear element, and the output through the third and fourth clamps of zero order to the first input of the second comparison node and through the fifth zero-order lock to the second input of this node, the second input of the pulse shaper is connected to the terminal the sum of the control pulses, and its first output to the control inputs of the second, the second to the inputs the fourth and fifth control, the third - to the control input of the third, the fourth - to the control input of the first latches of zero order, and the fifth - to the control input of the third key element ... ...;

Адаптивный регул тор тока дл управл емых вентильных преобразователей содержит интегральный регулирующий элемент 1,.сумматор 2, пропорциональный регулирующий элемент 3, ключевые элементы 4-6, RS-триггер режима непрерывных токов 7, формирователь импульсов 8, датчик среднего значени тока 9, нелинейные элементы 10-12, фиксаторы нулевого пор дка 13-17- пороговые элементы 18, 19, элементы умножени 20, 21, элемент делени 22, узлы сравнени 23-25, задатчик уставки 26 и делитель 27, , ....} .; .;;,.;- ,., .-. Интегральный регулирующий элемент 1The adaptive current controller for controlled valve converters contains an integral control element 1, an adder 2, a proportional control element 3, key elements 4-6, an RS-continuous current mode trigger 7, a pulse shaper 8, an average current sensor 9, non-linear elements 10-12, zero-order latches 13-17- threshold elements 18, 19, multiplication elements 20, 21, division element 22, comparison units 23-25, setpoint adjuster 26 and divider 27,, ....}.; . ;;,.; -,., .-. Integral Regulator 1

.подключен к первому входу сумматора-2, выход которого вл етс выходом устройства , второй вход сумматора 2 соединен с первым входом формировател , импульсов. 8 и через первый ключевой элемент А подклю . чен или к выходу пропорционального регулирующего элемента 3 или . к выходу . connected to the first input of adder-2, the output of which is the output of the device, the second input of adder 2 is connected to the first input of the driver, pulses. 8 and through the first key element A I connect. chen or to the output of the proportional control element 3 or. to the exit

; элемента умножени 20, вход интегрального регулирующего элемента 1 через ключевой элемент 5 подключен к выходу узла сравнени 23 или, 24, управл ющие входы ключевых элементов 4 и 5 подключены к выходу .RS-триггера 7, первые входы пропорционального регулирующего элемента 3, узла сравнени 23 и порогового устройства 18 подключены к клемме задание, вход датчика среднего значени тока 9 подключен к клемме обратна св зь1 и через фиксатор нулевого пор дка 13- к первому входу узла сравнени 25, а выход через фиксатор нулевого пор дка 14 -к второму входу узла сравнени 23. Выход интегрального регулирующего элемента 1 подключен к входам нелинейных элементов 11 и 12, выход нелинейного элемента 11 подключен к первому, а выход задатчика уставки 26 - к второму входу элемента умножени 21, выход которого подключен к вторым входам пороговых элементов 18, 19 и элемента делени 22 и через делитель 27 - к второму входу узла сравнени 25, выход последнего подключен к первому входу порогового элемента 19 и второму входу пропорционального регулирующего элемента 3. Во1ход порогового элемента 18 подключен к S-, а порогового элемента 19 - к инверсному R входам RS- триггер а непрерывного тока 7. Первый вход элемента делени 22 через ключевой элемент 6 соединен или с. клеммой задание ; of the multiplication element 20, the input of the integral control element 1 through the key element 5 is connected to the output of the comparison unit 23 or, 24, the control inputs of the key elements 4 and 5 are connected to the output of the .RS trigger 7, the first inputs of the proportional control element 3, the comparison unit 23 and the threshold device 18 are connected to the task terminal, the input of the average current sensor 9 is connected to the feedback terminal 1 and through the zero-order lock 13 to the first input of the comparison unit 25, and the output through the zero-order lock 14 to the second input of the node to compare 23. The output of the integral control element 1 is connected to the inputs of the nonlinear elements 11 and 12, the output of the nonlinear element 11 is connected to the first, and the output of the set point adjuster 26 is connected to the second input of the multiplication element 21, the output of which is connected to the second inputs of the threshold elements 18, 19 and the division element 22 and through the divider 27 to the second input of the comparison unit 25, the output of the latter is connected to the first input of the threshold element 19 and the second input of the proportional control element 3. The input of the threshold element 18 is connected to S-, and the thresholds of the 19th element to the inverse R inputs of the RS flip-flop of a continuous current 7. The first input of the division element 22 is connected to either via the key element 6. terminal assignment

или выходом фиксатора нулевого пор дка 14, выход элемента делени 22 через нели- ,нейный элемент 10 подключен к первому входу элемента умножени 20, второй вход 5 которого подключен к выходу нелинейного элемента 12, а выход через последовательно соединенные фиксаторы нулевого пор дка 15 и 16 - к первому входу узла сравнени or output of the zero-order lock 14, the output of the division element 22 through a non-linear element 10 is connected to the first input of the multiplication element 20, the second input 5 of which is connected to the output of the nonlinear element 12, and the output through the series-connected latches of the zero order 15 and 16 - to the first input of the comparison node

24 и через фиксатор нулевого пор дка 17 - 0 к второму входу этого узла, Второй вход формировател .импульсов8 подключен к клемме сумма управл ющих импульсов, а его первый выход- к входу управлени фиксатора нулевого пор дка 14, второй - фик- 5 саторов 16, 17, третий - фиксатора 15, четвертый - фиксатора 13, а п тый выход- к входу управлени ключевого элем ен- та 6. .;: , - -: : --.... -. . v-;;.24 and through the zero-order lock 17 - 0 to the second input of this node, the second input of the pulse generator. 8 is connected to the terminal the sum of the control pulses, and its first output is to the control input of the zero-order lock 14, the second - clamps 16 , 17, the third - the latch 15, the fourth - the latch 13, and the fifth output to the control input of the key element 6..;:, - -:: --.... -. . v - ;;.

0Устройство работает следующим обра: зом. Регул тор имеет, две структуры, в зависимости от тока преобразовател - прерывистог о или непрерывного. Выбор одной из структур осуществл етс одновре5 менным переключением ключевых элементов 4 и 5. Этими ключами управл ет RS-триггер 7. Если на его выходе лог,1, то ключи наход тс в положении согласно фиг.1. Триггером 7 управл ют пороговые0 The device works as follows: The controller has two structures, depending on the current of the converter - intermittent or continuous. One of the structures is selected by simultaneously switching the key elements 4 and 5. These keys are controlled by the RS flip-flop 7. If its output is log, 1, then the keys are in the position according to Fig. 1. Trigger 7 is controlled by threshold

0 элементы 18 и 19, которые переключаютс в лог.1 при превышении сравниваемых ими величин токов задани и обратной св зи с гранично-непрерывным током с выхода элемента умножени 21. Величина гранично-не5 прерывного тока при нулевой ЭДС двигател задаётс зздатчиком уставки 26Т ВеличинагргЈ; ничйо непрерывноготока преобразовател измен етс с изменением ЭДС. двигател по известному закону, который учитываетс нелинейным элементом 11, переходна характеристика которого приведена на фиг.2. Сигнал с выхода этого элемента использует-. с как коэффициент, на который умножаетс элементом 21 сигнал задатчика уставки0 elements 18 and 19, which switch to log.1 when they exceed the values of the reference currents and feedback with a continuous-boundary current from the output of the multiplying element 21. The value of the boundary-continuous current at zero motor EMF is set by the setpoint transmitter 26T; Nothing of the continuous current of the converter changes with the change in EMF. engine according to the known law, which is taken into account by the nonlinear element 11, the transient response of which is shown in Fig. 2. The signal from the output of this element uses -. c as the coefficient by which the setpoint adjuster signal is multiplied by element 21

5 26. Вместо ЭДС двигател здесь используетс сигнал на выходе интегрального регулирующего элемента 1, которые.в режиме прерывистых токов очень близки/Имеетс ввиду, что передаточна характеристика си- 0 стемы импульсно-фазового управлени и преобразовател имеет вид, приведенный на фиг.З, где UR - сигнал на выходе сумма- : тора 2,.a Ud-.выпр мленное напр жение при непрерывном токе. При применении си5 стемы импульсно-фазового управлени с линейным опорным напр жением все приведенные здесь кривые незначительно ви- доизмен ютс . На выходе узла сравнени 25 формируетс прогнозируемый сигнал, близкий к среднему значению непрерывно05 26. Instead of the EMF of the motor, a signal is used at the output of the integral control element 1, which are very close in the intermittent current mode / It means that the transfer characteristic of the pulse-phase control system and the converter has the form shown in Fig. 3, where UR is the signal at the output of the sum: torus 2, .a Ud is the rectified voltage at a continuous current. When applying a linear phase-to-phase pulse-phase control system, all of the curves shown here are slightly modified. At the output of comparison node 25, a predicted signal is generated that is close to the average value continuously 0

го тока преобразовател за интервал вен- тильности. Этот сигнал получаетс путем вычитани мгновенного значени тока обратной св зи в точке , опережающей точку наступлени максимума в токе на несколько электрических градусов и сигналах выхода элемента умножени . 21 гранично-непрерывный ток, прошедшего делитель 27; с коэффициентом передачи,the current of the inverter for the interval of viability. This signal is obtained by subtracting the instantaneous value of the feedback current at a point ahead of the point of maximum in the current by several electrical degrees and the output signals of the multiplication element. 21 boundary-continuous current passing through the divider 27; with gear ratio

примерно равным 0,5. Вычитание этих сигналов учитывает пульсацию в токе «Таким образом, переключение структуры регулировани из прерывистого тока в непрерыв- ный производитс сразу после превышени задани на ток величины/равной гранично- непрерывному току, а переключение структуры из непрерывного в прерывистый-- при снижении задани на ток и прогнозируемого по обратной св зи среднего значени тока ниже уровн гранично-непрерывного тока, RS-триггер имеет приоритет по входу S. Формирователь импульсов 8 вырабатывает управл ющие импульсы дл фиксаторов нулевого пор дка 13-17 и ключевого элемента 6 согласно диаграмме, приведенной на фиг.4. В момент действи импульса фиксаторы нулевого пор дка 13-17 запоминают на входе состо ние входа до прихода следующего импульса. На врем действи импульса У5 ключевой элемент 6 подключает вход фиксатора 14 к первому входу элемента делени 22. Момент формировани импульса У4 соответствует времени выдачи фиктивного импульса управлени дл последнего включенного вентил с углом управлени , соответствующего выходному сигналу интегрального регулирующего элемента , задержанного на посто нное врем , например 1,4 м S дл шестйипульсной схемы Ларинова. Это может быть реализовано, например, с помощью схемы приведенной на фиг.5, где Uor -опорное напр жение, U0xapproximately equal to 0.5. Subtraction of these signals takes into account the ripple in the current. Thus, switching the control structure from intermittent current to continuous takes place immediately after exceeding the current value of / equal to the boundary continuous current, and switching the structure from continuous to intermittent current when the current demand decreases and the average current value predicted by feedback below the level of the boundary-continuous current, the RS-flip-flop takes priority over input S. Pulse shaper 8 generates control pulses for latches zero ev. order 13-17 and key element 6 according to the diagram shown in Fig. 4. At the time of the pulse, the latches of zero order 13-17 store the input state at the input until the next pulse arrives. For the duration of the pulse U5, the key element 6 connects the input of the latch 14 to the first input of the dividing element 22. The moment of pulse formation U4 corresponds to the output time of the dummy control pulse for the last valve turned on with the control angle corresponding to the output signal of the integral control element, delayed for a constant time, e.g. 1.4 m S for a six-pulse Larinov circuit. This can be realized, for example, using the circuit shown in Fig. 5, where Uor is the reference voltage, U0x

- напр жение пропорциональной части регул тора на первом входе сумматора 2. Датчик среднего значение тока 9 может быть выполнен на основе интегратора с ключом сброса импульсами управлени или по а.с. СССР №1327260 Н 02 Р 5/06. Регул тор непрерывного тока преобразовател - пропорционально-интегральный , причем обратна св зь дл пропорционального регулирующего элемента 3 - это зафиксированное в точке сигналом У4 скорректированное по пульсации в узле 25 мгновенное значение тока, а дл интегрального регулирующего элемента 1 - это измеренное датчиком 9 среднее значение тока за- the voltage of the proportional part of the regulator at the first input of the adder 2. The average current sensor 9 can be performed on the basis of an integrator with a reset key by control pulses or by a.s. USSR No. 1327260 N 02 P 5/06. The constant current controller of the converter is proportional-integral, and the feedback for the proportional control element 3 is the instantaneous current value fixed at the point U4 by the pulsation in node 25, and for the integral control element 1 is the average current value measured by the sensor 9 behind

предыдущий интервал вентильности. При этом статическую точность отработки задани обеспечивает обратна св зь по датчику среднего значени тока 9, а обратна св зь по мгновенному значению тока обеспечивает высокое быстродействие.previous ventilation interval. In this case, the static accuracy of the task fulfillment is provided by feedback on the average current sensor 9, and feedback by the instantaneous current value provides high speed.

Применение фиксатора нулевого пор дка 13 исключает вли ние пульсации выпр мленного тока на коэффициент преобразовател и на зависимость переходного процесса в токе от уррвн скачка задани , обеспечива предельноеThe use of a zero-order lock 13 eliminates the influence of the ripple of the rectified current on the coefficient of the converter and on the dependence of the transient in the current on the urn jump of the task, providing the limit

быстродействие - отработку задани за одну дискрету преобразовател . Регул тор прерывистого тока преобразовател : пропорциональный по заданию и интег- ральн ый rib заданию и обратной св зи с speed - working off a task in one discrete converter. Converter intermittent current controller: proportional to reference and integral to rib reference and feedback

нелинейными коэффициентами. Нелинейность преобразовател в зоне прерывистыхnonlinear coefficients. Transmitter non-linearity in the intermittent zone

токов учитываетс нелинейным элементомcurrents taken into account by a nonlinear element

10, входным параметром дл которого вл етс желаемое отношение среднего значени выпр мленного . тока к гранитно-непрерывному, а выходным - приращение управл ющего сигнала сумматора 2 от гранично:непрерывного тока до желаемого . Эта крива соответствует ЭДС двигател , равной нулю, приведена на фиг.6 и мало зависит от параметров нагрузки преобразовател . Зависимость этой кривой от ЭДС двигател учитываетс нелинейным элементом 12, переходна характеристика10, the input parameter of which is the desired ratio of the average straightened value. current to granite-continuous, and output - an increment of the control signal of adder 2 from the boundary: continuous current to the desired one. This curve corresponds to an EMF of the motor equal to zero, is shown in Fig.6 and depends little on the load parameters of the converter. The dependence of this curve on the EMF of the engine is taken into account by the nonlinear element 12, the transition characteristic

которого приведена на фиг.7. Сигнал с выхода этого элемента используетс -как коэффициент , на который умножаетс элементом 20 сигнал с выхода нелинейного элемента 10 входным сигналом дл нелинёйного элемента 12, как и дл элемента 11, вл етс сигнал на выходе интегрального регулирующего элемента 1. Сигнал задани на ток и среднее значение тока обратной св зи проход т одинаковые преобразова ни через цепочку элементов 22, 10 и 20. Элемент делени 22 определ ет, какую часть гранично-непрерывного тока составл ет входной ток цепочки. Временна диаграмма работы устройства в прерывистомwhich is shown in Fig.7. The output signal of this element is used — as a factor by which the signal from the output of non-linear element 10 is multiplied by element 20, the input signal for non-linear element 12, like for element 11, is the output signal of integral control element 1. The reference signal for current and average the value of the feedback current undergoes the same transformations through the chain of elements 22, 10 and 20. The element of division 22 determines which part of the boundary-continuous current is the input current of the chain. Timing diagram of the device in intermittent

токе при приложении скачка задани приведена на фиг.8. На врем действи импульса . У5 к входу цепочки элементов 22, 10 и 20 прикладываетс сигнал обратной св зи от- датчика среднего значени тока 9 через фиксатор 14. Через некоторое врем результат1 преобразовани с выхода этой цепочки запоминаетс фиксатором 17, сравниваетс с сигналом на выходе фиксатора 18 в узле сравнени 24 и воздействует на интегральный регулирующий элемент 1. Все остальное врем к входу цепочки прикладываетс сигнал задани на ток, который воздействует как на интегральный регулирующий элемент 1 через фиксаторы нулевого пор дка 15 и 16, так и сумматор 2 через ключевойcurrent when applying a task jump is shown in Fig. 8. For the duration of the pulse. U5, a feedback signal from the average current sensor 9 through the latch 14 is applied to the input of the chain of elements 22, 10, and after a while, the conversion result1 from the output of this chain is stored by the latch 17 and compared with the signal at the output of the latch 18 in the comparison unit 24 and acts on the integral control element 1. The rest of the time, a current reference signal is applied to the input of the chain, which acts on both the integral control element 1 through the latches of zero order 15 and 16, and the adder 2 ithout key

элемент 4, Фиксатор 15 служит дл задержки этрго сигнала на дискрету преобразовател , компенсирующей задержку сигнал обратной св зи в датчике среднего значе- ни тока 9. Быстродействие отработки задани обеспечиваетс воздействием сигнала гадани через цепочку:элементов 22, 10, 20, 4 и на сумматор 2, а точность и быстродействие по возмущению; вызванное изменением двигател , напр жени питающей сети или неточностью нешнейных и других элементов,, обеспечиваетс интег- ральн ым регулирующим элементом 1, при- чём И в первый и ёо второй случай учитываетс нелинейность преобразовател в прерывистом режимеi его работы. На .выходе Интегрального регулирующего эле- мейҐа удерживаетс значение, соответству- .; ющеё углу управлени при протекании .element 4, the latch 15 serves to delay this signal to the converter discrete, which compensates for the delay of the feedback signal in the average current sensor 9. The speed of the task processing is provided by the influence of the fortune telling signal through the chain of elements 22, 10, 20, 4 and on the adder 2, and accuracy and speed perturbation; due to a change in the motor, voltage of the supply network or inaccuracy of non-linear and other elements, is provided by an integral regulating element 1, and in the first and second cases, the non-linearity of the converter in intermittent operation mode is taken into account. At the output of the Integrated Regulating Element, a value is held corresponding to.; flowing angle of control.

: гран и ч и b-rt ё п рё р ы в н о f 6 тока, что о бес п еч и .-.. вае т быстрое переключение структуры регулировани в двух направлени х б.ез: gran and h and b-rt are cut off from the current 6 f, which is different .- .. there is a quick switching of the control structure in two directions without

. перерегулировани в токе, а также в рёвёр- .. сивных преобразовател х позвол ет р аб о . тать с углом согласовани 90 эл. град. с предельным быстродействием при реверсах тока. Таким образом, динамика регул . тора тока не зависит of уровн скачка .. заданйй и обёспечивает возможн ость реа . лизации быстродействи , близкого к пр е дельному, в непрерывном и прерывистом токе преобразовател в большом диапазоне . overshoot in the current, as well as in the inverted .. converters allows rab about. with a matching angle of 90 el. hail. with extreme speed when reversing current. Thus, the dynamics of regulation. the current torus does not depend on the level of the jump .. tasks and provides the possibility of real. close to the limiting speed in a continuous and intermittent current of the converter in a large range

; изменени пр бтйвЬЭДС нагрузки. Реализаци предлагаемого регул тора /возможна ; changes in load load. Implementation of the proposed controller / possible

программным способом в микропроцессорных cHcteMax управлени Ирёобразовател - ми,;У. к. операции преобразовани в немprogrammatically in microprocessor-based cHcteMax control of Iryogenes,; K. conversion operations in it

производ тс над квазистационарными за - .дискрету преобразовател сигналами задани и обратной св зи по току с большим запасом времени до момента формирова ни следующего управл ющего импульса, ; . что снимает требовани к высокой произво- дйтельности вычислител . При этом про- граммнб.реализуютс всё элементы и узлы : устройства, ,за исключением датчика среднего значени тока 9, фиксаторов нулевого пор дка 13-и 14, а выработка импульса У4 .требуетс аппаратной поддержки в виде таймера который во всех случа х имеетс а системе,.Нелинейные,элементы реализуютс в виде таблиц, хран щихс в посто нной пам ти. Ниже приведены формулы дл расчета регул тора тока:are produced over quasistationary-discrete converter signals of reference and current feedback with a large margin of time until the formation of the next control pulse,; . which removes the requirements for high performance computing. At the same time, all the elements and units are implemented: devices, with the exception of the average current sensor 9, detents of zero order 13 and 14, and pulse generation V4. Hardware support is required in the form of a timer, which in all cases has A system, non-linear, elements are implemented in the form of tables stored in read-only memory. The following are formulas for calculating the current controller:

irp..fl(ln-l),irp..fl (ln-l),

. .... ...

Дл регул тора непрерывного тока: For continuous current controller:

|n ln-1+:(iVl-icp.n)K1| n ln-1 + :( iVl-icp.n) K1

Pn(.-iT.n)K2Pn (.- iT.n) K2

i Дл регул тора прерывистого тока:i For intermittent current controller:

(1л-зШ Т(1l-zSh T

|). КЗ;|). Short circuit;

гр.п -2gr.p -2

)-f2(ln-l).) -f2 (ln-l).

гр.п.c.p.

(ln-l}.f3(),(ln-l} .f3 (),

гр.п.c.p.

10 где R - выход регул тора; 10 where R is the controller output;

. I интегральна часть регул тора; ,-;....... Р - прЪпорцйо нальна часть регул то. I integral part of the regulator; , -; ....... P - prportionny part of the regulation

РЙ; -: -:С- -Г:--;- .--г: -; . СГ ::... -: :v,Vi, - -. V RY; -: -: S- -G: -; - .-- g: -; . SG :: ... -:: v, Vi, - -. V

. п - текущий номер расче или замера;. p - current calculation or measurement number;

1.5i -задание на ток; -. . / ;v;:1ср - замер среднего значени тока; ;. т - замер мгновенного значени тока; . Jrp среднее значение гранично непре- рывноготока; ,/.. --.-. ....:..,..,-.--. 0 ., irpo - уставка гранично-непрерывный ток при нулевой : . К1,КЗ- интегральные коэффициенты; FC2-пропорциональный коэффициент; fi(x) - коэффициент, выбранный из таб- 5 лицы, выполненной согласно фиг.2. по аргументу в скобках; v .. 1.5i - task for current; -. . /; v;: 1 av - measurement of the average current value; ;. t - measurement of instantaneous current value; . Jrp is the mean value of the boundary continuous flow; , / .. --.-. ....: .., .., -.--. 0., Irpo - setting boundary-continuous current at zero:. K1, KZ - integral coefficients; FC2 proportional factor; fi (x) is the coefficient selected from the table 5, made according to figure 2. by argument in brackets; v ..

f2(x) - коэффициент, выбранный из таблицы , выполненной согласно фиг.7, по аргументу в скобках; f2 (x) is the coefficient selected from the table made according to Fig.7, the argument in parentheses;

0fa(x) - коэффициент, выбранный из таблицы , выполненной.согласно фиг.б, по.эргу- менту в скобках. ,. : ....;..; Синхронизаци расчетов производитс 0fa (x) is the coefficient selected from the table executed. According to Fig. B, by the argument in brackets. ,. : ....; ..; Calculations are synchronized.

5 суммой управл ющих импульсов, информаци о токах обратной св зи вводитс вмик- ропроцессорную.систему управлени через, например аналого-цифровой преобразователь , а выходное цифровое значение реали0 зуетс . цифровойсистемой . импульсно-фазового управлени .5 by the sum of control pulses, feedback current information is input into a microprocessor-based control system via, for example, an analog-to-digital converter, and the output digital value is implemented. digital system. pulse phase control.

Предлагаемое устройство обладает луч- шими качествами регулировани тока преобразовател , а именно имеет большее The proposed device has the best qualities of the current control of the Converter, namely, it has a greater

5 быстродействие по отработке задани тока и более устойчиво к воздействию возмуща . ющих факторов. Улучшение качества регу- .лировани в режиме преры.вистых токов достигнуто за счет применени нового5, the speed at which the current task is processed is more resilient to the perturbation. factors. Improving the quality of regulation in the regime of discontinuous currents is achieved through the use of a new

0 принципа адаптации.; Формул аизобре. тени Адаптивный регул тор тока дл управл емых вентильных преобразователей, содержащий интегральный регулирующий0 principle of adaptation .; Formulas Aisobra. Shadow adaptive current controller for controllable valve converters, containing an integral control

5 элемент, подключенный к первому входу сумматора, выход которого вл етс выхо- дом устройства, пропорциональный регулирующий элемент, первым входом подключенный к клемме задание, первый ключевой элемент, RC-триггер режима непрерывных токов, своим выходом подключенный к входу управлени первого ключевого элемента, и формирователь импульсов , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени качества регулировани , в него введены два ключевых элемента, датчик среднего значени тока, первый нелинейный элемент, моделирующий характеристику преобразовател , второй нелинейный элемент, корректирую- щи и переходную характеристику преобразовател / третий нелинейный элемент, моделирующий переходную характеристику преобразовател , п ть фиксаторов нулевого пор дка, два пороговых элемента, два элемента умножени , один элемент делени , три узла сравнени , задатчик уставки и делитель, причем второй вход сумматора объединен с первым входом формировател импульсов и через первый ключевой эле- мент соединен с выходом пр ёпорцйональ- наго регулирующего элемента и выходом первого элемента умножений, вход интег- рального регулирующего элемента Через второй ключевой элемент соединен с выхо- дом первого и втброго узлов сравнени , входы управлени первого и второго ключевых элементов объединены, первые входы первого узла сравнени и первого порогового устройства подключены к клемме задание, вход дат- чика среднего значени тока подключен к клемме обратна св зь1 и через первый фиксатор нулевого пор дка к первому входу третьего узла сравнени , а выход - через второй фиксатор нулевого пор дка к второ- му вхбду первого узла сравнени ; выход интегрального регулирующего элемента подключен к входам первого и второго нелинейных элементов, выход первого нелинейного элемента подключен к первому, а выход задатчика уставки - к второму входу второго элемента умножени , выход которого подключен к вторым входам пороговых элементов, второму входу элемента делени и через делитель- к второму входу третьего узла сравнени , выход которого подключен кперврму входу второго порогового элемента -и к второму входу пропорционального регулирующего элемента, выход первого порогового элемента подключен к S, а второго - к инверсному R-входам КС-триггера непрерывного тока, первый вход элемента делени через третий ключевой элемент соединен и с клеммой задание и с выходом второго фиксатора нулевого пор дка, выход элемента делени через третий нелинейный элемент подключён к первому входу элемента умножени , второй вход которого подключен к выходу второго нелинейного элемента, а выход через последовательно соединенные третий и четвертый фиксаторы- нулевого пор дка - к первому входу второго узла сравнени и через п тый фиксатор нулевого пор дка - к второму входу этого узла, второй вход формировател импульсов подключен к клемме сумма управл ющих импульсов , а его первый выход - к входам управлени второго, второй - четвертого и п того, третий - третьего, четвертый - первого фиксаторов Нулевого пор дка, а п тый выход- к входу управлени третьего ключевого элемента: . . .:.5, an element connected to the first input of the adder, the output of which is the output of the device, a proportional control element, the first input connected to the task terminal, the first key element, an RC-continuous current mode trigger connected to the control input of the first key element by its output, and a pulse shaper, with the exception that, in order to improve the quality of regulation, two key elements are introduced into it, an average current sensor, the first nonlinear element modeling the characteristic converter, second non-linear element, correcting and transient response of the converter / third non-linear element, simulating the transient response of the converter, five detectors of zero order, two threshold elements, two multiplication elements, one division element, three comparison nodes, setpoint adjuster and divider moreover, the second input of the adder is combined with the first input of the pulse former and, through the first key element, is connected to the output of the regulating element and the output of the first electronic multiplication element, input of the integral control element Through the second key element is connected to the output of the first and second nodes of comparison, the control inputs of the first and second key elements are combined, the first inputs of the first node of comparison and the first threshold device are connected to the task terminal, the input is an average current sensor is connected to terminal 1 and through the first zero-order lock to the first input of the third comparison node, and the output through the second zero-order lock to the second input of the first node la comparisons; the output of the integral control element is connected to the inputs of the first and second nonlinear elements, the output of the first nonlinear element is connected to the first, and the setpoint output is connected to the second input of the second multiplication element, the output of which is connected to the second inputs of the threshold elements, the second input of the division element, and through the divider to the second input of the third comparison node, the output of which is connected to the input of the second threshold element - and to the second input of the proportional control element, the output of the first threshold the element is connected to S, and the second to the inverse R-inputs of the KS-trigger of continuous current, the first input of the division element through the third key element is connected to both the task terminal and the output of the second clamp of zero order, the output of the division element through the third non-linear element is connected to the first input of the multiplication element, the second input of which is connected to the output of the second nonlinear element, and the output through series-connected third and fourth latches of zero order to the first input of the second comparison node and through the fifth fix the zero order sender is connected to the second input of this node, the second input of the pulse shaper is connected to the terminal the sum of the control pulses, and its first output is connected to the control inputs of the second, second - fourth and fifth, third - third, fourth - first latches of the Zero pore Yes, and the fifth output is to the control input of the third key element:. . .:.