WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 

«Следует также отметить, что по сути определенное число базисных функций модуляции N в операторе (10) задает максимально возможное их количество, поскольку в ...»

Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 11. Ч. 1

_________________________________________________________________________________________________________________

Следует также отметить, что по сути определенное число базисных

функций модуляции N в операторе (10) задает максимально возможное их

количество, поскольку в общем случае возможно использование меньшего

числа членов ряда (3) вплоть до всего одного. Именно поэтому формулы

(10), (14) и (16) позволяют вычислять верхние границы сложности нелинейной модуляции, причем последние две используют достаточно простые степенные зависимости в отличие от первой, требующей вычисления факториалов, что не всегда возможно. Данное обстоятельство оказывается в ряде случаев довольно критичным при реализации алгоритмов модуляции программно-аппаратными средствами.

Список литературы

1. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука. Главная редакция физикоматематической литературы, 1986. 544 с.

2. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1963. 1100 с.

K.A. Batenkov

NONLINEAR MODULATION BASIS FUNCTION QUANTITY ESTIMATE

Nonlinear modulation basis function quantity dependences on modulation input signal dimension and its nonlinearity scale are obtained.

Key words: nonlinear modulation, space-time signal, basic function.



Получено 17.10.12 УДК 621.62.83 А.А. Парамонова, инж. 2-й категории, sla2906@yandex.ru (Россия, Тула, ОАО «НПО «Стрела»), В.С. Ивахно, канд. техн. наук, нач. отдела, (4872) 34-14-00, доб.136, vivakhno@mail.ru (Россия, Тула, ОАО «НПО «Стрела»)

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

СКАНИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА С ЦИФРОВЫМ КОНТУРОМ

ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СКОРОСТИ

Рассматривается методика синтеза прецизионной системы фазовой автоподстройки частоты вращения электропривода, реализованной на сигнальном микроконтроллере. Приводятся результаты работы макета цифровой системы.

Ключевые слова: фазовая автоподстройка частоты, электропривод, микроконтроллер, цифровая синхронизация.

При построении обзорно-поисковых, сканирующих систем и устройств широко используются электроприводы с фазовой синхронизацией, в основе построения которых лежит принцип фазовой автоподстройки частоты вращения (ФАПЧВ) [1], который позволяет обеспечить высокие точСистемы управления _________________________________________________________________________________________________________________

ностные показатели системы в широком диапазоне регулирования угловой скорости. Многообразие условий эксплуатации систем с контуром фазовой синхронизации и возможностей их технической реализации ведт к широкомуразнообразию таких систем: известны системы с импульсной синхронизацией, импульсно-цифровой синхронизацией [2,3], цифровые системы [2].

Уровень развития современной микропроцессорной элементной базы позволяет широко применять микроконтроллеры в устройствах обработки сигналов и синтеза частот. Преимуществами цифровой ФАПЧВ электропривода по сравнению с системой, реализованной на аналоговых элементах, являются повышенная надежность системы, низкая себестоимость, стабильность работы во всем температурном диапазоне, высокая помехозащищенность. Однако непосредственная реализация аналоговых алгоритмов в цифровой системе ввиду присутствия в ней квантования по времени и по уровню приводит к увеличению погрешности системы. Поэтому в данной работе рассматриваются особенности построения высокоточной ФАПЧВ на сигнальном микроконтроллере.

В цифровых системах ФАПЧВ практически все функции управления осуществляются встроенными интерфейсами. Рассмотрим систему управления следящим электроприводом стабилизации частоты вращения, структурная схема которой представлена на рис. 1. На вход системы поступает импульсный задающий сигнал, определяющий требуемые частоту и фазу сканирования. Микроконтроллер по поступающим сигналам с датчиков, установленных на валу нагрузки (генератор опорных напряжений (ГОН) и частотный датчик (ЧД)), производит автоподстройку частоты вращения к задающей и формирует ШИМ сигнал для управления электродвигателем. Для обеспечения точной подстройки по частоте и фазе сигнала, в данной схеме объединены два контура ФАПЧ, один из которых производит подстройку по фазе к задающему низкочастотному сигналу, второй – по частоте к высокочастотному сигналу, частота которого пропорциональна частоте задатчика, причем коэффициент пропорциональности соответствует количеству меток на лимбе частотного датчика ( nЧД ).

–  –  –

Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 11. Ч. 1 _________________________________________________________________________________________________________________

ГОН формирует гармонический сигнал, пропорциональный углу поворота нагрузки, вида X ГОН AГОН sin( t ), (1) где AГОН - амплитуда напряжения, снимаемого с ГОН; - текущая частота вращения нагрузки; - текущая фаза нагрузки.

ЧД является цифровым измерителем частоты вращения, в качестве него обычно используются фотоимпульсные датчики, в которых частота вращения оценивается по интервалу времени поворота вала на определенное число меток датчика.

С помощью встроенных блоков захвата (CAP1, CAP2 и CAP3) микроконтроллер определяет заданный период вращения нагрузки Т зад, период вращения ЧД ТЧД и период ГОН соответственно с точностью, определяемой быстродействием микроконтроллера (обычно порядка 10нс).

Период дискретизации системы определяется исходя из рассчитанного заданного периода вращения нагрузки Т зад, причем в каждом периоде берется по N точек, количество которых определяется быстродействием и вычислительными возможностями микроконтроллера (обычно N 256 ), поэтому Т Т зад / N.

Контур ФАПЧ низкой частоты начинает работу, когда частота вращения нагрузки отличается от задающей не более, чем на 10 %. Тогда в микроконтроллере программно на основе рассчитанного периода T зад формируется гармонический сигнал вида X зад cos( зад t зад ), (2) где зад 2 / Т зад - заданная частота вращения нагрузки; зад - заданная фаза нагрузки. Синхронизация искусственно организованного сигнала с задающим импульсным сигналом происходит каждый период входного сигнала (прерывание по фронту).

Оцифрованный во встроенном в микроконтроллер АЦП сигнал с ГОН и задающий сигнал X зад поступают на вход детектора, на выходе которого образуется сигнал, представляющий собой смесь гармонических сигналов, частоты которых лежат в области удвоенной частоты задающего сигнала и разности фаз задающего сигнала и ГОН (полагая частоты зад и равными):

Y X зад X ГОН 0,5 АГОН sin ( зад )t зад (3) 0,5 АГОН sin зад.

Фильтр кольца объединяет в себе два цифровых фильтра, один из которых служит для подавления гармонической составляющей с частотой, примерно равной 2 зад (режекторный фильтр), другой – фильтр низкой частоты (ФНЧ), выделяющий полезный сигнал ( зад ) на фоне помех и составляющий основу контура ФАПЧ.

Системы управления _________________________________________________________________________________________________________________

–  –  –

Предложенный алгоритм синтеза системы управления электроприводом с цифровой фазовой синхронизацией частоты вращения позволяет обеспечить высокую точность подстройки к заданной частоте, увеличить быстродействие системы по сравнению с устройством, реализованным на аналоговых элементах. К тому же, электропривод с цифровой системой управления обладает такими свойствами, как надежность, повышенная помехозащищенность, упрощается процедура настройки.

Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 11. Ч. 1 _________________________________________________________________________________________________________________

–  –  –

1. Трахтенберг Р.М. Импульсные астатические системы электропривода с дискретным управлением. М.: Энергоиздат, 1982.

2. Системы фазовой синхронизации с элементами дискретизации / В.В. Шахгильдян [и др.]; под ред. В.В. Шахгильдяна. М.: Радио и связь, 1989. 320 с.

3. Бубнов А.В. Анализ влияния алгоритма работы импульсного частотно-фазового дискриминатора на динамику электропривода с фазовой синхронизацией // Известия Томского политехнического университета.





Т. 307. № 6. 2004. С. 139-143.

4. Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении. М.:

Советское радио, 1978. 600 с.

A.A. Paramonova, V.S. Ivachno

FEATURES OF SCANNER’S ELECTRIC DRIVE DESIGNING WITH DIGITAL

PHASE LOCKING

Technique of synthesis of precision electric drive phase-locked loop system realized on the microcontroller is described. The results of digital system prototype performance are given.

Key words: phase-locked loop, electric drive, microcontroller, digital synchronization.

<

–  –  –

УДК 681.5.01 А.Н. Коробов, инж.-исследователь, 8 (49232) 9-03-98, ufers@list.ru ((Россия, Ковров, ОАО «ВНИИ «Сигнал»), Г.В. Васев, инж.-исследователь, 8 (49232) 9-03-98, vasevgrigory@gmail.com (Россия, Ковров, ОАО «ВНИИ «Сигнал»)

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПРИВОДА

АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕНИЯ

УСКОРЕНИЯ Применение классических ПИД-регуляторов в системах с ограничением ускорения объекта приводит к увеличению времени позиционирования. Для уменьшения времени позиционирования в статье предложен алгоритм позиционирования, основанный на формировании траектории скорости, учитывающий ограничения скорости и ускорения объекта.

Ключевые слова: регулируемый привод, антенные системы, алгоритм позиционирования, ПИД-регулятор.

В настоящее время большинство проектируемых систем автоматического управления являются цифровыми. Переход от аналогового к цифровому управлению дает возможность реализовывать более сложные алго-



Похожие работы:

«Новая дипольная динамическая модель шаровой молнии В. Н. Сошников Всероссийский институт научной и технической информации Российской Академии наук, ул. Усиевича, 20, г. Москва, 125315, Россия, e-mail: vikt3363@yandex.ru Впервые...»

«Институт Государственного управления, Главный редактор д.э.н., профессор К.А. Кирсанов тел. для справок: +7 (925) 853-04-57 (с 1100 – до 1800) права и инновационных технологий (ИГУПИТ) Опубликовать статью в журнале http://publ.naukovedenie.ru Интернет-журнал "НАУКОВЕДЕНИЕ" №3 2013 Толбатов Игорь Владимирович Tolbatov Igor Р...»

«Министерство сельского хозяйства РФ Департамент научно-технологической политики и образования Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" Сов...»

«СТАБИЛЬНОСТЬ и в озмож но с т и Обзор опыта обеспечения стабильной работы ВИЧсервисных НПО из различных финансовых источников М а А ВИЧ/СПИД У а Европейский Союз Стабильность и возможности. Обзор опыта обеспечения стабильной работы ВИЧ-сервисных НПО из 3 различных финансовых источников Киев Агентство "Украина...»

«О разбиении евклидова пространства на полиэдры, индуцированном малой деформацией плотной решётчатой упаковки шаров А. М. ГУРИН Физико-технический институт низких температур им. Б. И. Веркина, Национальная академия наук Украины e-mail: gurin@ilt.kharkov.ua УДК 519.116+515.122.4 Ключевые слова: упаковка, разбиение, диаграммы Дири...»

«Выпуск 1 2015 (499) 755 50 99 http://mir-nauki.com Интернет-журнал "Мир науки" ISSN 2309-4265 http://mir-nauki.com/ Выпуск 1 2015 январь – март http://mir-nauki.com/issue-1-2015.html URL статьи: http://mir-nauki.com/PDF/12PMN115.pdf УДК [378+001]:659.113.23 Резник Галина Александровна ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный униве...»

«РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ДОППЛЕРОВСКИЙ ГИДРОЛОКАТОР DS-60 www.furuno.co.jp Pub. No. ORU-72640-A DATE OF ISSUE: JUN. 2010 ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Общая информация • Данное руководство написано упрощенным язык...»

«ООО "НПП "ПРОМА" ОКП42 1224 ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ ПРОМА-ИУ модельный ряд 010 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ В407.120.100.000 РЭ Казань РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ В407.120.100.000 РЭ стр.2 стр. СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 ОПИСАНИЕ И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ Назначение изделия 1.1 3 Технические характерист...»

«Технические требования ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МОДУЛЬНОЙ РЕКЛАМЕ 1. Размеры модуля 1 полоса: 210х286 мм (дообрезной формат), 200х276 мм (обрезной формат) 2 полосы (разворот): 410х286 мм (дообрезной формат), 400х276 мм (об...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.