Адаптивное управление нестационарными системами электро­приводов может заключаться не только в изменении параметров регуляторов в соответствии с изменением параметров объектов управления, но и в изменении структуры регуляторов и структуры системы управления в целом. Необходимость такой перенастройки
возникает обычно в тех случаях, когда существенно меняются дина­мические свойства систем электроприводов. Связано это главным образом с изменением режимов их работы. Существенное изменение динамических свойств системы электропривода происходит, напри­мер, при переходе вентильного электропривода постоянного тока нз режима непрерывных токов преобразователя в режим прерыви­стых токов или прн переходе вентильного электропривода пере­менного тока из двигательного режима в тормозной, если двига­тельный н тормозной моменты формируются в различных электро­магнитных цепях системы «преобразователь—двигатель». Рассмот­рим адаптивное управление электроприводом постоянного тока, работающим прн непрерывных и прерывистых токах преобразо­вателя.

При выполнении системы управления электроприводом с подчи­ненной обратной связью по току объект управления в контуре регулиРованИя тока описывается передаточной функцией

параметры объекта считаются постоянными, регулятор тока вы­полняется как /7#-регулятор и передаточная функция замкнутого контура определяется выражением (2-36) (см. § 2-2).

В режиме прерывистого тока преобразователя ток начинается и заканчивается нулевым значением в течение каждого интервала времени Т = 1/(т/си), где /сет — частота сети. В этом случае с точ­ностью до интервала времени Т можно пренебречь электромагнит - ными переходными процессами в цепи «преобразователь—двига­тель», но необходимо учитывать существенно изменяющееся с углом проводимости тиристоров X эквивалентное сопротивление преобра­зователя R3.п. Сопротивление R9-п в прерывистом режиме опреде­ляется как функция угла А. в соответствии с формулой [54]

8д2/сет г _ Л

тХ* яц А®»

Где ^ 8лУсет^-я. а

т

При уменьшении тока преобразователя уменьшается и X. Прин­ципиально можно допустить пределы изменения углов проводи­мости тиристоров от значения X — 2л/m, соответствующего началь­но-непрерывному режиму преобразователя, до 0. При этих пределах изменения к сопротивление Яэ. п будет меняться от значения 2 До бесконечности. Если считать, что RA, то сопротивление

якорной цепн будет в основном определяться эквивалентным сопро­тивлением преобразователя

Тогда объект управления в контуре регулирования тока будет описываться передаточной функцией

Если стремиться к сохранению динамических свойств замкну­того контура регулирования тока в режимах прерывистых н непре­рывных токов, то регулятор тока для прерывистого режима должен быть интегральным:

П7' /п) ~ 1 * т' _ 2?У/^г. іЛа. т

w Р - т — Р п > ТР-1 — *

тр, ^Я, Ц

где tp т — постоянная времен» РТ; T^i = и.

Пр инимая во внимание (9-14) и (9*15), постоянную времени РТ можно записать как

т' _ 27V/feT. rA. T -12

Т д Л *

Такті образом, при переходе электропривода из режима непре­рывных токов в режим прерывистых токов необходимо перейти от структуры ПИ-регулятора тока к структуре /f-регулятора н изме* нять постоянную времени РТ пропорционально квадрату угла проводимости тнрнсторов.

Техническая реализация адаптивного РТ с переключением структуры и изменением параметров может быть, например, такой, как показано на схеме рис. 9-6, а, Регулятор тока состоит из после­довательно соединенных звеньев: пропорционально-интегрального, инерционного н пропорционального. Блок управления регулятором (БУР) производит переключение структуры РТ и изменяет постоян­ную времени интегрирующего звена прн работе в режиме преры­вистых токов. Логический блок (ЛБ) фиксирует моменты отсутствия тока и подключает в этом случае БУР. Прн непрерывном токе ТП резистор зашунтирован ключом Кі> в качестве которого может быть использован полевой транзистор, а сопротивление резистора Rb имеет начальное значение, равное значенню сопротивления ре* зистора R6, Тогда передаточный коэффициент усилителя 2 будет равен единице. Полагая, что выходное сопротивление усилителя / мало, постоянной времени инерционного звена при шунтировании

можно пренебречь. Тогда регулятор тока будет ПИ-регулятором с постоянными параметрами.

Прн появлении прерывистого тока Л Б подкіючает БУР. Ключ /Сі размыкается н остается разомкнутым до тех пор, пока существует прерывистый ток. Введенное в схему сопротивление Ri совместно с емкостью Сг образуют инерционное звено, постоянная времени которого равна постоянной времени Я//-ре гул я тор а (т11-3 = '%-?)• Сопротивление Яб коммутируется с помощью ключа Кг, управление которым производится от широтно-импульсного модулятора (ШИМ) со скважностью, пропорциональной квадрату угла ‘к. Регулятор

•тока становится //-регулятором с изменяющейся постоянной вре­

мени,

Для того чтобы получить сигнал, пропорциональный квадрату угла необходимо получить сигнал, пропорциональный А, н про­пустить его через квадратичный преобразователь. Последов а тел ь-

«)

ность получения такого сигнала ил­люстрируется рис. 9-6, б. Постоян­ное напряжение U0 модулируется в соответствии с прерывистым током /я и сглаживается. Получается напря­жение «л, пропорциональное Я. Со­противление будет изменяться про­порционально Передаточная функ­ция такого регулятора

1 1

№р. т (р) —

где &2 (к2) = R5 (k2)/R6 — переменный коэффициент усилителя 2.

Схема самонастройки значительно упрощается, если использо­вать управление значением сопротивления Rb пропорционально X. Тогда коммутация ключа К. і производится сигналом кнд и не надо использовать дополнительный ШИ М. Такое управление возможно, если угол Я, с определенным запасом отличается от 0. В этом случае повышается также н быстродействие контура перенастройки пара­метров РТ, а переходные характеристики замкнутого контура тока приближаются к характеристикам» соответствующим стандартным настройкам при ступенчатых изменениях воздействий в системе с непрерывным током якоря.

Рис. 9-6