В посібнику розглянуті фундаментальні основи побудови систем керування електроприводами на сучасній елементній базі, наведені приклади практичного застосування. Посібник розроблений у відповідності з планом кафедри та програмами дисциплін «Мікропроцесорні системи керування електроприводами». ЗМІСТ Перелік прийнятих скорочень ......................................................................... 5 1 КЕРОВАНІ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНІ СИСТЕМИ ........................................ 7 1.1 Класифікація і основні характеристики керованих електромеханічних систем............................................................................... 7 1.2 Узагальнена функціональна схема побудови електропривода .......... 9 1.3 Загальні принципи побудови систем керування ЕП ........................ 11 1.4 Структурна побудова систем керування ЕП ..................................... 16 2 АЛГОРИТМИ ОБРОБЛЕННЯ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ІНФОРМАЦІЇ В МІКРОПРОЦЕСОРНИХ СИСТЕМАХ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДАМИ ............................................................................... 22 2.1 Дискретне подання диференціальних рівнянь неперервних регуляторів ..................................................................................................... 22 2.2 Поняття цифрової системи керування швидкістю і положенням електропривода .............................................................................................. 25 2.3 Розрахункові моделі ЦСК з урахування квантування за рівнем .............................................................................................................. 27 2.4 Дискретні передатні функції і структурні схеми контуру регулювання електропривода ........................................................................ 31 2.5 Методика синтезу цифрового контуру.............................................. 36 2.6 Оптимізація цифрового контуру струму електропривода з тиристорним перетворювачем ....................................................................... 40 2.7 Оптимізація цифрового контуру швидкості ..................................... 45 2.8 Оптимізація цифрового контуру положення .................................... 50 2.9 Цифрові вузли в системах керування електроприводами ................ 53 3 ЕЛЕМЕНТИ МІКРОПРОЦЕСОРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ ................................................................................. 66 3.1 Архітектура процесорів ..................................................................... 66 3.2 Мікроконтролери сімейства AVR ..................................................... 71 3.3 Опис виводів ....................................................................................... 74 3.4 Мікропроцесорний частотомір .......................................................... 76 3.5 Мікропроцесорний фазометр ............................................................. 79 3.6 Мікропроцесорний вимірювач струму та напруги ........................... 80 3.7 Вимірювальний канал потужності .................................................... 82 3.8 Мікропроцесорний вимірювач кутової швидкості ........................... 84 3.9 Мікропроцесорний вимірювач ковзання .......................................... 87 4 4 МІКРОПРОЦЕСОРНІ СТРУКТУРИ ЕЛЕКТРОПРИВОДА..................... 89 4.1 Структура цифро-аналогової схеми однокоординатного об'єкта керування ........................................................................................... 89 4.2 Спряження неперервної і цифрової частин електропривода з мікропроцесорним керуванням ..................................................................... 95 4.3 Багатокоординатна структура цифрового слідкувального приводу ........................................................................................................... 98 4.5 Тиристорний електропривод з мікропроцесорним керуванням ................................................................................................... 100 4.6 Електропривод постійного струму із широтно-імпульсним перетворювачем ........................................................................................... 105 4.7 Частотно-регульований привод на базі трифазного асинхронного двигуна.................................................................................. 108 4.8 Принцип формування вихідної напруги перетворювача частоти .......................................................................................................... 110 5 ПРИКЛАДИ РЕАЛІЗАЦІЇ МІКРОПРОЦЕСОРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДАМИ .................................................... 118 5.1 Керування двофазним безколекторним електродвигуном постійного струму без датчиків ................................................................... 118 5.2 Керування асинхронним електродвигуном змінного струму за принципом постійності V/f і звичайного ШІМ-керування ........................ 130 5.3 Керування асинхронним електродвигуном змінного струму за принципом постійності V/f і векторного ШІМ-керування ........................ 138 Перелік літератури ....................................................................................... 145