Suletud tsüklite juhtimine

Suletud süsteemis kantakse süsteemi väljund tagasi sisendina, mis võimaldab süsteemil kontrollida elektrilist juhtimissüsteemi ja ise kohandada oma toimimist. Elektrilise juhtimissüsteemi tagasiside tsükli lisatakse järgmiste kriitiliste nõuete rahuldamiseks:

• Pöördemomenti ja kiiruse parandamine: Parandamaks süsteemi pöördemomenti ja kiiruse jõudlust.

• Stabiilseseisundi täpsuse parandamine: Täpsuse suurendamiseks stabiilseseisundi ajal.

• Kaitse: Kaitsemaks elektrilisi juhtimisosade potentsiaalse kahjustuse eest.

Suletud süsteemi peamised komponendid hõlmavad juhtri, teisenduri, voolupiirangut ja vooluandurit jne. Teisendur mängib olulist rolli muutuvate sageduste energiast fikseeritud sageduseks ja vastupidi. Voolupiirang taas hoiab voolu alla eelnevalt seatud maksimaalselt lubatud väärtuse. Järgnevalt uurime erinevaid suletud tsükli konfiguratsioone.

Voolupiirangu kontroll

See juhtimisskeem on loodud, et hoida teisenduri ja mootori voolusid turvalises piirides transiente operatsioonide ajal. Süsteem sisaldab voolu tagasiside tsüklit, mis on integreeritud limiitlogika skeemiga.

Limiitlogika töötab kui kaitsekord, kaitstes süsteemi ülemaara voolust. Kui transiente operatsioonid põhjustavad voolu tõusu üle eelnevalt seatud maksimaalse väärtuse, aktiveeritakse tagasiside tsükkel. See võtab kohe korrigeeriva meetme, sundides voolu langeda alla maksimaalse limiiti. Kui vool naaseb normaalsete tasemedele, deaktiveeritakse tagasiside tsükkel ja see jätkab ootel olekut.

Suletud pöördemomendi kontroll

Suletud pöördemomendi kontrollisüsteeme kasutatakse laialdaselt akumulaatoriga varustatud sõidukites, raudteetööstuses ja elektrirongides. Viitepöördemoment T^* määratakse kiirenduspedaali asenduse järgi. Tsüklikontroller töötab siis koos mootoriga, et tagada, et tegelik pöördemoment jälgiks viiteväärtust T^*. Kiirenduspedaali rõhu reguleerimisel saab operaator tõhusalt kontrollida juhtimissüsteemi kiirust, kuna pöördemomenti väljund mõjutab otse sõiduki või rongi kiirendust ja kiirust.

Suletud kiiruse kontroll

Suletud kiiruse kontrollisüsteemi blokkdiagramm on näidatud järgmisel joonisel. See süsteem omab kinnist kontrollstruktuuri, kus sisemine kontrollitsükkel on sisestatud välimasse kiirusetsükli. Sisemise kontrollitsükli peamine ülesanne on reguleerida mootori voolu ja pöördemomenti, tagades, et need jääksid turvalistesse toimimispiiridesse.

Suletud kiiruse kontroll

Oletagem, et on olemas viitekiirus ωm∗, mis tekitab positiivse kiiruse vea Δω*m. See kiiruse viga töödeldakse kiiruskontrolleris ja seejärel edastatakse voolupiirangule. Märgime, et isegi väike kiiruse viga võib põhjustada voolupiirangu ülekoormust. Voolupiirang määrab seejärel voolu sisemisele voolukontrollitsükli. Siis algatab juhtimissüsteem kiirendamise. Kui juhtimissüsteemi kiirus vastab soovitud kiirusega, võrdub mootori pöördemoment laadipöördemomentiga. See tasakaal põhjustab viitekiiruse vähenemise, mille tulemuseks on negatiivne kiiruse viga.

Kui voolupiirang jõuab satüreerimiseni, astub juhtimissüsteem segavaltse režiimi ja hakkab aeglustuma. Vastupidiselt, kui voolupiirang muutub desätüreerituks, siis juhtimissüsteem sujuvalt ülemineks segavaltse staatusest tagasi motorlaadi staatustesse.

Mitme mootoriga juhtimissüsteemi suletud kiiruse kontroll

Mitme mootoriga juhtimissüsteemides jagatakse üldine laad mitme mootori vahel. Iga süsteemi osa on varustatud oma mootoriga, mis on peamiselt vastutav selle osa spetsiifilise laadi kannatamise eest. Kuigi mootorite spektsioonid varieeruvad sõltuvalt neile teenindatava laadi tüübist, töötavad kõik mootorid sama kiirusega. Kui iga mootori pöördemomenti nõuded on rahuldatud vastavalt selle juhitse mehhanismi, vajab juhtimisserv kaasainult suhteliselt väikese sinkroonimispöördemomendi, mis aitab koordineerida mitme mootoriga seadme toimimist.

Raudteeväljal, kus ratastel on erineva intensiivsusega sõrm, ei pöördu ratastel ühtlasel kiirusel. Seega fluctueerib rongi juhtimiskiirus vastavalt. Lisaks ühtlasel kiiruse hooldamisele on sama oluline tagada, et pöördemoment oleks tasakaalus mitmes mootoris. Kui seda tasakaalu ei saavutata, võib üks mootor ülekoormuda, samas kui teine jääb alaliigutatuks. See ebavõrdsus viib situatsiooni, kus terve rongi määratud pöördemoment on oluliselt madalam kui iga mootori individuaalsete pöördemomentide summa.