Контрольные вопросы

К лекции 6:

1. Дайте определение электрического привода.

2. Какими схемами пользуются для наглядного представления о движущихся массах электромеханической системы и механических связях между ними?

3. В каких случаях и почему для описания движения электропривода применяют расчетные схемы с двухмассовым упругим представлением механической системы, а в каких с одномассовым?

4. Для чего выполняется операция приведения статических моментов (сил) и моментов инерции к вращательному движению двигателя?

5. Запишите и объясните уравнение движения электропривода для одномассовой абсолютно жесткой системы.

6. Какая нагрузка электропривода называется активной, а какая реактивной?

7. В каких режимах будет работать электродвигатель при М = М_с, М > М_с, М < М_с?

К лекции 7

1. Какая характеристика электродвигателя называется естественной, а какие характеристики называются искусственными?

2. Начертите и объясните семейство характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения:

- для различных напряжений на якоре;

- при ослаблении магнитного потока;

- при введении последовательно якорю добавочных сопротивлений.

3. Начертите и объясните семейство характеристик асинхронного двигателя:

- для различных напряжений на статоре;

- при введении в цепь статора активных и индуктивных сопротивлений;

- при введении в цепь ротора активных сопротивлений.

4. Какие показатели качества регулирования координат электропривода Вы знаете?

5. Назовите известные Вам способы регулирования скорости электроприводов постоянного и переменного тока. Какие из них находят применения в современном автоматизированном электроприводе?

6. Какие технические решения для ограничения тока и момента при пуске электродвигателей Вы знаете? Поясните принцип реостатного способа пуска асинхронного двигателя и пуска двигателя постоянного тока от тиристорного преобразователя.

К лекции 8

1. Запишите и поясните уравнение баланса мощностей в электроприводе.

2. Какие типовые режимы работы электроприводов Вы знаете? Охарактеризуйте их.

3. Перечислите и поясните этапы выбора мощности электродвигателей. Назовите условия предварительного выбора двигателя, окончательной его проверки по нагреву и по перегрузочной способности.

Глава 6. Управление электромеханическими модулями и системами

Особенностью современного этапа развития электромеханических систем является интеллектуализация процессов управления их функциональными движениями. Техническая реализация интеллектуальных электромеханических модулей стала сегодня возможной благодаря бурному развитию в последние десятилетия микропроцессорных объектно-ориентированных систем. Многонаправленность задач, решаемых системами управления, диктует необходимость реализации иерархических структур.

6.1. Иерархия систем управления

Иерархическая структура – это многоуровневый набор взаимодействующих подсистем, каждая из которых несет свою функциональную нагрузку и ответственна за решение определенной задачи. В современных электромеханических системах, как правило, используется иерархия “сверху – вниз”, когда нижний уровень полностью подчинен вышестоящему.

На рис. 6.1 приведена типовая структура системы управления электромеханическим модулем. Выделяются четыре уровня управления: интеллектуальный, стратегический, тактический и исполнительный.

Интеллектуальный уровень – высший уровень управления в системе. Назначение этого уровня – принятие решений о движении механической системы в условиях неполной информации о внешней среде и объектах работ. Функции интеллектуального уровня в современных промышленных электромеханических системах обычно выполняет человек – оператор, реже мощный компьютер верхнего уровня управления.

Стратегический уровень управления предназначен для планирования движений электромеханической системы. Планирование движений предполагает разложение задачи движения на последовательность согласованных во времени элементарных действий и формализацию целей управления для каждого из этих действий.

Формализация целей управления означает, что для каждого из элементарных действий должны быть записаны математические соотношения, реализация которых обеспечивает успешное выполнение действия. Так для технологических роботов на стратегическом уровне решается задача геометрического планирования движения рабочего органа.

Тактический уровень выполняет преобразование команд управления движением, поступающих со стратегического уровня, в программу управления. Программа управления определяет законы согласованного управления во времени всех звеньев механического устройства (технологического объекта) с учетом типа и технических характеристик исполнительных приводов.

Назначением исполнительного уровня управления является расчет и выдача управляющих сигналов исполнительным приводам электромеханической системы в соответствии с программой управления и учетом технических характеристик силовых преобразователей. Системы исполнительного уровня представляют собой локальные систем автоматического регулирования координат исполнительных двигателей.

Для всех без исключения иерархических систем управления электромеханическими модулями действует незыблемый принцип, согласно которому по мере продвижения от высших к низшим уровням управления понижается интеллектуальность системы, но повышается ее точность (IPDI – Increasing Precision with Decreasing Intelligence). При этом под “интеллектуальностью” понимается способность системы приобретать специальные знания, позволяющие уточнить поставленную задачу и определить пути ее решения, а под “неточностью” – неопределенность в операциях по решению данной задачи.