Большая часть современных регуляторов переменного напряжения используют в качестве регулирующего органа схемы на основе управляемых полупроводниковых приборов работающих в ключевом режиме. Здесь могут использоваться различного рода транзисторы и тиристоры. Такие схемы обеспечивают достаточную точность регулирования, скорость переключения и продолжительный срок службы устройства в целом.
Объектами управления в таких схемах являются полупроводниковые ключевые элементы. В регуляторах переменного напряжения, система управления должна генерировать импульсы управления, синхронизированные с напряжением питающей сети и обеспечивать их фазовый сдвиг относительно точки перехода питающего напряжения через нулевое значение. Схематично эти функции представлены на рисунке 1.
Для исследования режимов работы физических моделей регуляторов, а также на стадии проектирования отдельных устройств задачу создания системы управления можно решить при помощи персонального компьютера, оборудованного специальной платой сопряжения и необходимым программным обеспечением. В нашем случае используется плата семейства Advantech PCI, и программный пакет Matlab 2006.
Рис. 1. Схема работы системы управления регулятором напряжения
Сигнал пропорциональный питающему напряжению со специальных датчиков поступает на вход системы управления - входные клеммы платы сопряжения. Затем при помощи данной платы сигнал оцифровывается с частотой дискретизации 1000 Гц. Это является вполне достаточным при работе устройства на промышленной частоте 50 Гц. Далее оцифрованный сигнал может использоваться для обработки программным пакетом Matlab. Среда имитационного моделирования Simulink поставляемая вместе с пакетом Matlab позволяет визуально представить все математические преобразования. Здесь реализуются блок синхронизации, генератор импульсов, а также блок фазового сдвига импульсов управления. После чего полученные импульсы управления подаются снова на плату сопряжения, которая передает их непосредственно на управляемые элементы. Плата сопряжения в данном случае является интерфейсом двухсторонней связи между компьютером и исследуемым устройством.
Подобные принципы построения систем управления позволяют получить универсальные, порой очень сложные законы регулирования. С их помощью можно строить системы управления любыми устройствами преобразовательной техники. Компьютерное моделирование систем управления открывает принципиально новые возможности перед исследователями, позволяя легко изменять законы управления без изменения физической структуры устройств. Системы управления, построенные по таким принципам, могут широко применяться при физическом моделировании устройств силовой электроники, исследовании режимов работы единичных промышленных образцов на стадии их проектирования.
Библиографическая ссылка
Нажимов А.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 2. – С. 107-108;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23182 (дата обращения: 24.04.2024).