Методика управления ЭМП ПТДУ. Разработка математической модели, Разработка электрической схемы (выбор элементной базы, обоснование выбора) - Математическая модель блока управления приводами автоматики космического корабля нового поколения
Разработка электрической схемы (выбор элементной базы, обоснование выбора)
Рисунок 2- Функциональная схема блока управления
Для обеспечения требований предъявляемых к системе управления представленных в таблице 3, предлагается схема блока управления представленная на рисунке 2, представляющая из себя двухканальное устройство, каждый канал в котором состоит из модуля управления (МУ) и МК.
МУ содержит оконечное устройство приемо-передачи команд управления работой блока и статусной информации о текущем положении вала привода ЭМ, арифметически-логиеское устройство (АЛУ), реализующее логику управления ЭМ и контроль состояния силовой мостовой схемы управления электродвигателем, а, также, телеметрические согласующие устройства (ТСУ) контроля состояния блока управления.
МК блока управления содержит мостовую схему управления электродвигателем с элементами управления ключами моста, токовые датчики контроля состояния ключей моста и ТСУ контроля параметров работы МК.
АЛУ блока управления предлагается организовать на основе ПЛИС на базе микросхемы APA300 CQ208M PQFP 208 производства фирмы ACTEL США.
Команды управления электродвигателем ЭМ через гальваническую развязку подаются на мостовую схему управления приводом. В момент совпадения значения требуемого программного угла положения вала с значением текущего угла положения вала ЭМ формируется команда динамического торможения ЭМ. Динамическое торможение ЭМ применено для уменьшения перерегулирования при движении привода и реализуется путем открытия плечей верхней половины мостовой схемы управления.
Мостовая схема управления приводом обеспечивает возможность изменения полярности управляющего напряжения, приложенного к входу управления электродвигателем ЭМ. Исходя из соображений минимизации последствий возможного отказа элементов (ключей) мостовой схемы, каждое плечо моста предлагается выполнить из последовательного включения двух ключей. Такая схема обеспечит надежное (при отказе одного ключа типа не закрытие) отключение ЭМ от мостовой схемы управления и возможность перехода на управление от резервного (второго) канала блока управления.
Электрическая схема блока управления представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Электрическая схема блока управления
В качестве верхних ключевых элементов, обеспечивающих в открытом состоянии протекание тока через электродвигатель, предлагаются полевые транзисторы типа 2П829Д, имеющие в открытом состоянии сопротивление между "стоком" и "истоком" транзистора не более 10 МОм при среднем токе через транзистор не более 25 А, максимальное рабочее напряжение - 100 В, максимальный постоянный ток не менее 50 А и максимальный импульсный ток не менее 150 А при длительности импульса до 300 мкс. В качестве нижних ключевых элементов эпитаксиально-планарные структуры n-p-n переключательных транзисторов 1НТ251А предназначенные для применения в переключающих устройствах.
Ключи предлагается выполнить по схеме параллельного подключения транзисторов. Управление транзисторами осуществлять трансформаторами, обеспечивающими гальваническую развязку цепей управления от силовых цепей. Вторичные обмотки управляющего трансформатора соединить таким образом, что транзисторы будут открываться последовательно, когда один транзистор открыт, второй - закрыт. Частота управления транзисторами ключа 100 кГц, форма управляющего сигнала - меандр. Управление двумя ключами каждого плеча мостовой схемы осуществлять синхронно. Данная схема управления ключами и параметры выбранных транзисторов позволят обеспечить минимальное тепловыделение мостовой схемы, щадящий режим работы ключей и высокую надежность схемы.
В качестве управляющих элементов предлагается использовать малогабаритные импульсные трансформаторы типа ТИ5-54В, формирующие управляющий сигнал длительностью до 100мкс.
В силовые цепи ключей предлагается включить токовые датчики предназначенные для фиксации факта открытия и закрытия транзисторов по напряжению, наводимому во вторичной обмотке датчиков. Данная информация будет поступать в АЛУ блока управления где она будет сравниваться с информацией об управлении транзисторами ключей и, при невыполнении условий правильного функционирования хотя бы одного из транзисторов ключей мостовой схемы, формируется команда на закрытие всех транзисторов всех ключей, то есть происходит отключение мостовой схемы управления от электродвигателя. При этом прекращается отработка управляющего сигнала и в системе управления бортовым комплексом (СУБК), в общем случае, по его запросу будет выдана информация не соответствующая прогнозу. В результате этого СУБК перейдет на управление приводом по другому каналу.
В блоке управления фидера слаботочного электропитания через развязывающие диоды и ограничивающие резисторы предлагается связать с электромагнитными реле в источниках силового электропитания (ИТ), обеспечивающих сильноточным электропитанием электродвигатели ЭМ. При подаче слаботочного электропитания на любой канал блока управления будут срабатывать реле в ИТ, коммутирующие через свои контакты напряжение ИТ на силовые электромагнитные реле, входящие в состав ИТ. Контакты силовых электромагнитных реле подключат ИТ к мостовым схемам управления электродвигателями ЭМ.
Похожие статьи
-
Уровень науки и техники Надежность средств, с помощью которых человек достигает космоса высокая, но не идеальна. РН -- сложная конструкция, и даже в...
-
МК (рисунки 6 и 7) представляет собой ПУ включающий в себя мостовую схему управления электродвигателем с элементами управления ключами моста, токовые...
-
Для определения и проведения экспериментальных исследований Тепловых режимов ЭРИ, разработаем топологическую математическую модель блока управления...
-
Подводя итог проделанной работе стоит отметить, что основная цель работы - обеспечение безопасности посадки ВА, достигнута. Задачи поставленные в...
-
На основании проведенного моделирования можно сделать выводы: - происходящие тепловые процессы скоротечны и не приводят к перегреву конструкции блока...
-
С началом пилотируемого освоения космоса возникла задача обеспечения безопасности человека и возвращения его на Землю. Основная опасность грозила...
-
Исследование тепловых режимов с помощью математической модели При запуске любого электродвигателя возникает ток превышающий номинальный ток в рабочем...
-
№ Узла Имя узла Температура, °C Время 0 сек 1 Левая стенка 35 2 Верхняя крышка 35 3 Передняя панель 35 4 Нижняя крышка 35 5 Задняя панель 35 6 Правая...
-
КАРТА ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭРИ (при нестационарном тепловом воздействии) Обозначение ЭРИ Сторона Температура ЭРИ Коэффициент тепловой нагрузки,...
-
КАРТА ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭРИ (при нестационарном тепловом воздействии) Обозначение ЭРИ Сторона Температура ЭРИ Коэффициент тепловой нагрузки,...
-
КАРТА ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭРИ (при нестационарном тепловом воздействии) Обозначение ЭРИ Сторона Температура ЭРИ Коэффициент тепловой нагрузки,...
-
№ Узла Имя узла Температура, °C Время 0 сек 1 Левая стенка 35 2 Верхняя крышка 35 3 Передняя панель 35 4 Нижняя крышка 35 5 Задняя панель 35 6 Правая...
-
№ Узла Имя узла Температура, °C Время 0 сек 1 Левая стенка 35 2 Верхняя крышка 35 3 Передняя панель 35 4 Нижняя крышка 35 5 Задняя панель 35 6 Правая...
-
Плата тиристорного управления предназначена для бесконтактного управления магнитными пускателями, которые в свою очередь подключают к электрической сети...
-
Выбор вариантов схем соединения источника питания и пунктов потребления между собой Рассмотрим несколько вариантов развития распределительной сети:...
-
В большинстве случаев структурная неопределенность вызвана неполнотой знания аналитической структуры уравнений модели объекта управления. При не...
-
Выбор главных схем электрических соединений подстанций - Районная электрическая сеть
Схемы электрических соединений, понижающих ПС 220/10 кВ на стороне ВН определяется назначением каждой из ПС и ее местоположением в составе сети. Это...
-
Программное управление является приемлемым подходом во многих прикладных ситуациях. На этом принципе основаны, например, простые металлорежущие станки...
-
Задачей данного раздела курсового проекта является определение потоков мощности по линиям выбранного варианта электрической сети и напряжений на шинах...
-
Общие принципы системной организации - Математическое описание объектов управления
Естественно, что решение задач управления, получение законов управления базируется на некоторых формально-математических основах, образующих теорию...
-
Измерение тока, напряжения и угла В настоящем описании принято обозначение длины импульса напряжения через А и длины импульса тока через В. Разность во...
-
Основные сведения о частотно-регулируемом электроприводе - Частотный преобразователь
Частотный преобразователь в комплекте с асинхронным электродвигателем позволяет заменить электропривод постоянного тока. Системы регулирования скорости...
-
Принципиальной задачей преобразователя частоты является изменение параметров электрического тока, это осуществляется при помощи транзисторного...
-
При регулировании РМ на стороне напряжением выше 1000 В встречаются значительно большие трудности, чем при регулировании низковольтных конденсаторов,...
-
Любой электромеханический преобразователь можно рассматривать в установившемся и динамическом режиме. Модель в установившемся режиме, по сути, является...
-
При сооружении линий в районах с толщиной стенки гололеда менее 20 мм целесообразно применение сталеалюминевых проводов облегченной конструкции (АСО)....
-
Вводим дополнительные ограничения в модель: А) продукция типа 1 выпускается только в том случае, если разрешен выпуск хотя бы одного типа продукции: 2 и...
-
При управлении подвижными объектами (такими, например, как мобильные роботы, подводные аппараты и т. п.) часто имеет место неопределенность цели, когда...
-
Необходимо составить математическое описание теплообменника, в котором жидкий продукт нагревается насыщенным водяным паром (расход, кг/с), до температуры...
-
Модель "вход - выход" для нестационарной системы управления можно представить в следующем виде [2] . Где коэффициенты матриц возмущения и ограничены...
-
Определение температуры плавления Температуру плавления определяем с помощью малогабаритного нагревательного стола типа "Boetinus" с наблюдательным...
-
Реализуем математическую модель (2) (6) в MS Excel. Для этой цели построим таблицы исходных данных задачи по расчету оптимального графика занятости при...
-
На основании вышеприведенных обозначений сформулируем математическую модель задачи оптимизации графиков занятости работников с многосменной организацией...
-
Теоретическое обоснование математического моделирования - Математические методы и модели в экономике
Коммерческая деятельность в том или ином виде сводится к решению таких задач: как распорядиться имеющимися ресурсами для достижения наибольшей выгоды или...
-
В зависимости от содержания задачи может быть два случая: когда ребра графа G единичной длины; когда ребра графа произвольной длины. Для каждого из этих...
-
Микропроцессор и микропроцессорный комплект При разработке контроллера - компенсатора был выбран микропроцессор К1821ВМ85А (Intel 8085), хорошо...
-
Основные понятия и обозначения Динамическое программирование как самостоятельная дисциплина сформировалась в пятидесятых годах двадцатого века. Большой...
-
В большинстве реальных больших систем не обойтись без учета "состояний природы" -- воздействий Стохастического типа, случайных величин или случайных...
-
Для достижения поставленной цели предприятию требуются материалы, оборудование, энергия, рабочая сила и другие ресурсы. Каждое предприятие такими...
-
В качестве примера конкретной модели процесса управления обсудим модель распределения времени между овладением знаниями и развитием умений, впервые...
Методика управления ЭМП ПТДУ. Разработка математической модели, Разработка электрической схемы (выбор элементной базы, обоснование выбора) - Математическая модель блока управления приводами автоматики космического корабля нового поколения