Аннотация
Статья посвящена исследованию электропривода с фазовой синхронизацией (ЭПФС), построенного на основе принципа фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) вращения. В работе рассмотрены особенности влияния различных способов модуляции на качество передачи сигнала в ЭПФС. Авторами проведены расчеты с применением ЭВМ на основе специального алгоритма, разработанного в программе Matlab. На основании результатов, полученных в ходе работы программы, построены сравнительные зависимости влияния ШИМ и цифровой модуляции на качество передачи сигнала электроприводе с фазовой синхронизацией. Полученные результаты позволяют авторам сделать вывод о том, что погрешности исследуемых видов модуляции совпадают в определенном диапазоне частот дискретизации, что позволяет использовать методы цифровых систем управления для анализа динамических процессов в электроприводе с фазовой синхронизацией вместо методов нелинейных импульсных систем. Для подтверждения подученных результатов в работе проводится имитационное моделирование исследуемых преобразователей сигналов и с применением ЭВМ. Результаты имитационного моделирования подтверждают проведенные аналитические расчеты. Для улучшения динамических характеристик электропривода авторами предлагается модернизированный алгоритм преобразования сигнала. Для сравнительного исследования исходных и модернизированных преобразователей сигнала в работе проводится имитационное моделирование в программе Matlab. Результаты моделирования модифицированных преобразователей сигналов позволяют сделать вывод с одной стороны о повышении запаса устойчивости электропривода, а с другой стороны о сужении области применения цифровых методов исследования в ЭПФС.
Ключевые слова: сканирующая система, электропривод с фазовой синхронизацией, фазовая автоподстройка частоты, широтно-импульсная модуляция, цифровая модуляция, цифровые системы управления, дискретизация сигналов, алгоритм преобразования, схема выборки-хранения
Список литературы
1. Бубнов А.В., Бубнова Т.А., Федоров В.Л. Современное состояние и перспективы развития теории синхронно-синфазного электропривода: монография. – Омск: ОмГТУ, 2010. – 104 с.
2. Трахтенберг Р.М. Импульсные астатические системы электропривода с дискретным управлением. – М.: Энергоиздат, 1982. – 168 с.
3. Стребков В.И. Импульсный частотно-фазовый дискриминатор на интегральных микросхемах // Электронная техника в автоматике: сб. статей / под ред. Ю.И. Конева. – М.: Сов. радио, 1982. – Вып. 9. – С. 223–230.
4. Бубнов А.В. Математическая модель логического устройства сравнения для электропривода с фазовой синхронизацией // Электричество. – 2005. – № 5. – C. 27–31.
5. Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем. – М.: Физматгиз, 1963. – 968 с.
6. Изерман Р. Цифровые системы управления: пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 541 с.
7. Программа для исследования и сравнительного анализа влияния цифровой и ШИМ модуляции на качество преобразования аналогового сигнала в электроприводе с фазовой синхронизацией: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ / А.В. Бубнов, А.М. Дайнович, Д.Ю. Сторожев; правообладатель ГОУ ВПО «Омский гос. техн. ун-т». – М.: ВНТИЦ, 2010. – № 50201000417; зарег. 23.03.2010.
8. Определение области применения цифровых методов исследования электроприводов с фазовой синхронизацией / А.Н. Алпысова, А.В. Бубнов, А.М. Дайнович, О.П. Дайнович // Омский научный вестник. – 2013. – № 3 (123). – С. 231–234.
9. Алгоритм демодуляции выходного сигнала импульсно-фазового дискриминатора: свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ / А.В. Бубнов, А.Н. Алпысова, А.М. Дайнович; правообладатель ГОУ ВПО «Омский гос. техн. ун-т». – М.: ВНТИЦ, 2013. – № 502013551218.
10. Патент на полезную модель 140482 Российская Федерация, МПК H 03 D. Импульсно-фазовый дискриминатор / А.Н. Алпысова, А.В. Бубнов, М.В. Гокова, А.Н. Чудинов, А.М. Дайнович; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Омский гос. техн. ун-т». – № 2013157620/08; заявл. 24.12.2013; опубл. 10.05.2014, Бюл. № 13. – 2 с.: ил.
11. Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании. – М.: СОЛОН-Пресс, 2005. – 576 с.: ил. – (Серия «Библиотека профессионала»).
12. Бубнов А.В., Катрич П.А. Моделирование электропривода с фазовой синхронизацией в MATLAB-SIMULINK // Известия Томского политехнического университета. – 2006. – Т. 309, № 3. – С. 166–169.
