Аннотация: Объектом работы является электромехатронная система с ПД-регулятором положения Цель работы – разработка и сопоставление данных системы управления ЭММП с ПД регулятором положения при различных формах учета инерционности контура момента с внедрением аналитических возможностей средств символьной математики программного комплекса MathCAD. Методы, используемые в работе: математическое моделирование, операционное вычисление. Результаты работы: Сформирована функциональная схема ЭММП с ПД регулятором положения в критериях конечной инерционности двигателя системы векторного управления, что позволило образовать структурные схемы вариантов возведения системы позиционирования. Получены уравнения состояния и выхода, основы математических моделей в пространстве состояний, систем позиционирования с ПД регулятором ЭММП. По приобретенным уравнениям состояния и выхода символьными возможностями MathCAD определены матрицы передаточных функций для определения параметров регулятора положения и получения характеристик систем для анализа и сравнения. Получены характеристики ПД регуляторов положения, обеспечивающие достижение ЭММП динамики по Бесселю при данном быстродействии. По компонентам матриц передаточных функций определены формулы и получено графическое представление временных и частотных характеристик ЭММП. Выполнено сравнение характеристик ЭММП, которое продемонстрировало, что система, построенная с учетом инерционности контура момента, разрешает гарантировать динамику Бесселя при данной структуре регулятора положения с достижением полосы пропускания, превосходящей заданную, что является бесспорным достоинством, например, как увеличивает быстродействие ЭММП и, в конечном итоге производительность технологического оборудования. Область применения результатов: способы синтеза и анализа ЭММП с ПД регулятором на основе применения средств символьной математики MathCAD предполагается использовать в учебном процессе на кафедре ЭП и АПУ: • в подготовке бакалавров – дисциплины «Математические основы теории автоматического управления», «Управление движением промышленных манипуляторов»; • в подготовке магистров – дисциплины «Информационное обеспечение электроприводов», «Электромехатронные системы позиционирования».
Annotation: The object of the work is the Electromechatronic system with PD-position controller. The aim(s) of the work is (are) the development and comparison of EMMP control system data with a PD position controller for various forms of moment loop inertia accounting with the introduction of the analytical capabilities of the symbolic math-ematics of the MathCAD software complex. Methods: mathematical modeling, operational calculation. Results: The EMMP functional diagram with the PD position controller in the criteria of the final inertia of the engine of the vector control system was formed, which al-lowed to form structural dia-grams of the options for constructing the positioning sys-tem. The equations of state and output, the foundations of mathematical models in the state space, positioning systems with a PD controller EMF are obtained. Based on the acquired equations of state and output, the symbolic capabilities of MathCAD deter-mine the matrices of transfer functions to determine the parameters of the position controller and obtain the characteristics of systems for analysis and comparison. The characteristics of the PD of position controllers were obtained, which ensure the achievement of EMF dynamics according to Bessel at a given speed. Based on the components of the transfer function matrices, formulas are determined and a graph-ical representation of the time and frequency characteristics of the EMF is obtained. A comparison of the characteristics of EMFs was performed, which demonstrated that a system constructed taking into account the inertia of the torque loop allows us to guarantee Bessel dynamics with a given position controller structure with a band-width exceeding a given one, which is an indisputable advantage, for example, how it increases the speed of EMFs and, ultimately the productivity of process equipment. Application field methods for the synthesis and analysis of EMF with a PD controller based on the use of symbolic mathematics MathCAD is supposed to be used in the educational process at the Department of EP and APU: • in the preparation of bachelors - disciplines “Mathematical foundations of the theo-ry of automatic control”, “Motion control of industrial manipulators”; • in the preparation of masters - disciplines “Information support of electric drives”, “Electromechatronic positioning systems”.
Покормяк С. В. Электромехатронный модуль с ПД-регулятором положения / С. В. Покормяк. - Иваново : ИГЭУ, 2020. - 46 с.