1. Общие методические указания

Дисциплина “Моделирование электропривода" в соответствии с учебным планом, утвержденным для студентов специальности 1804 (заочное обучение), изучается на 6 курсе в 11 семестре.

Общий обьем курса- 60 часов, из которых лекции- 8 часов, практические занятия - 4 часа, лабораторные работы - 8 часов, одна контрольная работа и зачёт.

К зачету допускаются студенты, выполнившие контрольное задание и лабораторные работы.

Методические указания составлены на основании типовой программы курса ”Моделирование и микропроцессорное управление электроприводом” индекс УМУ-Т 6/136а, утверждённый учебно- методическим управлением по высшему образованию МВ ССО ССР 10 сентября 1984г.

Основной целью изучения дисциплины "Моделирование электропривода" является овладение современными методами анализа и синтеза автоматизированных электроприводов на основе математического моделирования. Развитие методов и технических средств для моделирования позволило на практике почти полностью отказаться от дорогостоящего и требующего больших затрат времени физического моделирования. Сегодня метод математического моделирования- это эффективный инструмент для проектирования сложных электромеханических систем.

Вторая задача, которая ставится перед студентом при изучении данной дисциплины,- приобрести навыки решения инженерных задач на персональном компьютере.

2. Рабочая программа

2.1. Введение.

Понятие и цели моделирования.

Виды моделирования: физическое, математическое и физико-математическое.

Задачи моделирования в электромеханических системах.

2.2.Физическое моделирование.

Задачи физического моделирования.

Виды физического моделирования. Моделирование машин и механизмов; моделирование нагрузки и климатических условий при исследовании машин и механизмов. Методика создания физических моделей.

2.3. Математическое моделирование.

Цели и задачи математического моделирования в электроприводе.

Методы и виды моделирования в зависимости от применяемых вычислительных машин (АВМ или ЦВМ). Моделирование на основе решения системы дифференциальных уравнений. Структурное, аналоговое, имитационное моделирование. Основные этапы моделирования по структурным схемам.

2.3.1. Структурные схемы типовых электроприводов постоянного и переменного тока.

Основные структурные звенья системы электропривода (пропорциональное, апериодическое, дифференциальное, интегральное, нелинейное). Описание звеньев в дифференциальной и операторной форме.

Структурные схемы основных типов электродвигателей постоянного тока ( с независимым и последовательным возбуждением) и асинхронного электродвигателя переменного тока.

Структурные схемы тиристорных электроприводов постоянного тока по системе ТП-Д с системами подчиненного автоматического регулирования и с суммирующим усилителем. Структурные схемы электроприводов переменного тока по системе преобразователь частоты- асинхронный короткозамкнутый электродвигатель (ПЧ-АД) и асинхронный-вентильный каскад. Расчет параметров цепей динамических звеньев и регуляторов систем автоматического регулирования электроприводов.

2.3.2.Моделирование на АВМ.

АВМ, применяемые при моделировании. Устройство АВМ. Порядок моделирования на АВМ по структурным схемам.

Составление моделей основных звеньев систем электропривода (пропорционального, апериодического, дифференциального, интегрального и нелинейного).

Определение масштабов и машинных коэффициентов на АВМ для каждого типа звена.

Моделирование двигателей постоянного тока с независимым и последовательным возбуждением.

Моделирование синхронных и асинхронных электродвигателей.

Моделирование электропривода постоянного тока с системами подчиненного автоматического регулирования и с суммирующим усилителем.

Моделирование электропривода переменного тока по системе преобразователь частоты- асинхронный электродвигатель и асинхронный-вентильный каскад. Набор схемы модели и ее настройка на АВМ. Порядок работы на АВМ.

2.3.3. Моделирование на цифровых вычислительных машинах (ЦВМ).

Особенности моделирования на ЦВМ. Методы моделирования электропривода на ЦВМ.

Порядок моделирования на ЦВМ методом структурных схем. Языки, применяемые при моделировании электропривода (Фортран, Бейсик, Си, Паскаль). Составление алгоритмов и программ для основных типов звеньев систем электропривода методом Эйлера и методом Тастина.

Моделирование нелинейных звеньев методом апроксимации. Применение математической логики при составлении алгоритмов и программ для моделирования.

Составление алгоритма и программы для моделирования электропривода постоянного тока с тиристорными преобразователями и для электропривода переменного тока с преобразователями частоты и по схеме асинхронно-вентильного каскада.

2.4. Физико-математическое моделирование.

Задачи физико-математического моделирования. Виды физико-математического моделирования.

Физико-математическое моделирование по системе физическая модель с математической моделью на АВМ. Связь физической модели с АВМ. Применяемые аппараты и датчики.

Физико-математическое моделирование с математической моделью на ЦВМ. Вопросы связи ЦВМ с физической моделью. Аппараты и датчики, применяемые при данной системе моделирования.

2.5. Литература:

1. А.В. Башарин, В.Н. Новиков, Г.Г. Соколовский. Управление электроприводами.- Л.: Энергоиздат, 1982. стр.392.гл. 1,2,3,10.

2. В.Г. Стеблецов и др. Моделирование и основы автоматизированного проектирования приводов. М.: " Машиностроение ", 1989.

Дополнительная литература.

3. В.А. Веников, Г.В. Веников. Теория подобия и моделирования применительно к задачам электроэнергетики. М.: " Высшая школа ", 1984г.

4. А.С. Урмаев. Основы моделирования на аналоговых вычислительных машинах. " Наука ", 1974г.

5. А.В. Башарин, Ю.В. Постилков. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1990, 512с.

6. В.А. Бесекерский и др. Руководство по проектированию систем автоматического управления М.:" Высшая школа ", 1983, 296с.