автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка и исследование многокоординатных электроприводов на базе частотно-регулируемых электродвигателей и промышленных информационных сетей

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОКООРДИНАТНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НА БАЗЕ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

Специальность 05.09.03 - "Электротехнические комплексы и системы"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 НОЯ 2011

Москва 2011

005003565

Работа выполнена на кафедре Автоматизированного электропривода

федерального государственного бюджетного образовательного учрежде/шя

высшего профессионального образования «Национальный исследователь скии университет «МЭИ» «следователь-

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Бычков Михаил Григорьевич

Официальные оппоненты доктор технических кяук, проф.

Красовский Александр Борисович;

1РРПЛП

г--х —--Г

кандидат технических наук Семенчук Виталий Анатольевич

Ведущая организация Закрытое акционерное общество

«Шнейдер Электрик»

Защита диссертации состоится декабря 2011 года в /¿час.Оомин в аудитории М-611 на заседании диссертационного совета Д 212 157 02 при Национальном исследовательском университете «МЭИ» по адресу 111250

Москва, ул. Красноказарменная, д. 13, корп. М

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального исследовательского университета «МЭИ».

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Учсный т Национального исследовательского университета «МЭИ».

Автореферат разослан «_Й_» 2011 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 212.157.02 к.т.н., доцент

Цырук С.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Применение современных систем многокоординатного электропривода достаточно часто позволяет упростить кинематические схемы разнообразных технологических установок путем согласованного управления частотно-регулируемыми электроприводами индивидуальных осей. Получение высоких точностных и динамических показателей в многокоординатных системах управления движением достигается как за счет применения специальных быстродействующих злеюппттг,ИВп™п „„ координате, так и за счет их согласованного централизованного управления! помощью специального контроллера управления движением, имеющего достаточно мощный и высокопроизводительный процессор. В таких системах применяются специальные высокоскоростные интерфейсы для связи центрального контроллера с электроприводами. Если для конкретных применении технологические требования по точности и быстродействию относительно невелики, то применение упомянутых выше специализированных технических средств может быть нерациональным по экономическим соображениям. Примерами таких применений могут служить раскройные столы плоттеры, упаковочные машины и многие другие. В этих случаях альтернативным вариантом построения многокоординатных систем движения может быть применение в качестве исполнительных устройств частотно-регулируемых электроприводов общепромышленного назначения (ПЧ-АД) координация их перемещений с помощью типового программируемого контроллера (ПЛК) и применение для реализации информационных связей в системе интерфейсов, традиционно применяемых в распределенных АСУТП Применение типового оборудования позволяет снизить стоимость системы' упрощает её эксплуатацию, расширяет возможности дальнейшей модернизации. Диссертация посвящена исследованию подобных систем и разработке способов улучшения их технических показателей. Изложенное позволяет считать тему диссертации весьма актуальной.

Цель диссертационной рябт-» - разработка новых методик экспериментального исследования и проектирования систем управления движением, позволяющих эффективно использовать общепромышленные компоненты при реализации многокоординагных электроприводов. Предметом исследовании являются электроприводы на базе асинхронных двигателей с преобразователем частоты и общепромышленные контроллеры в качестве генератора траектории и контроллера согласования осей.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

- анализ составляющих частей задержек управляющего воздействия, передающегося по цифровым промышленным сетям передачи данных;

- анализ влияния квантованного по времени управляющего сигнала задания на выходную координату структуры 1-й оси движения;

\

- разработка способов компенсации влияния квантованного по времени сигнала задания на качество переходного процесса;

- - экспериментальная проверка способа компенсации влияния квантованного сигнала задания при реализации этого способа на общепромышленных компонентах;

- разработка алгоритма выбора и проверки аппаратной части и программного обеспечения системы управления многокоординатным электроприводом.

П'ГП 'II Т ПЛЛТ«АПЛПП1.>>П Ля,------------

--------------------------------------^пинаны ии сочетании результатов, полученных теоретически на моделях, с их экспериментальной проверкой на базе контроллеров фирмы Shneider Electric: TWDLMDA40DTK, TWDLCAA24DRF, TWDLMDA20D-K, Modicon М258, с использованием для связи сетей общепромышленного применения: Modbus RTU, Ethernet TCP-IP, Can open. В качестве силовых преобразователей и двигателей были использованы преобразователи серии Altivar 71, Lexium 32 и соответствующие им по мощности асинхронные двигатели мощностью 2,2 кВт, серводвигатели серии BSH 55.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждена совпадением основных теоретических результатов, полученных в результате компьютерного моделирования, и экспериментальных данных, полученных при реализации исследуемых систем на базе общепромышленных компонентов.

Научные положения, выносимые на защиту:

• Предложена эффективная структура управления осями многокоорди-

. натного электропривода, компенсирующая негативное влияние квантования по времени управляющего сигнала в распределенных системах управления движением с помощью корректирующих сигналов, получаемых из генератора траектории и эталонной модели объекта управления.

•. Выработаны рекомендации по способу расчета эталонной модели в ПЖ. Определены требования к быстродействию контроллера для реализации эталонной модели объекта управления.

• Предложен способ экспериментальной оценки реальных значений задержек при обмене информацией по цифровым сетям между ведущим и ведомым устройствами.

• т Разработана методика итерационного проектирования многокоорди-

натных электроприводов на базе общепромышленных компонентов, которая включает в себя этапы предварительного выбора основных компонентов, проведение экспериментальных исследований для определения недостающих параметров, моделирование системы с целью определения её статических и динамических показателей, конфигурирование и программирование ПЧ и ПЖ с учётом обмена информацией между ними.

рование и программирование ПЧ и ПЖ с учётом обмена информацией

между ними.

Основные практические результаты диссертации состоят в реализации на базе различных типов ПЖ и частотно-регулируемых электроприводов многокоординатных систем управления движением, способных решать типовые задачи позиционного и контурного управления. Результаты могут быть рекомендованы предприятиям, связанным с разработкой и производством многокоординатного электропривода для различных сфер применения.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на XVII (Москва, 2011 г.) Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов, на заседании кафедры Автоматизированного электропривода федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ».

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 печатные работы (в том числе одна в рецензируемом научном журнале, рекомендуемом Высшей Аттестационной Комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 58 наименований. Ее содержание изложено на 142 страницах машинописного текста, включая 117 иллюстраций и 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель исследований, определены основные задачи для достижения цели, отражена научная новизна и практическая ценность работы, дана общая характеристика работы.

В первой главе выполнен обзор основных категорий систем управления движением: цикловое программное управление, регулирование частоты вращения, непрерывное движение, управление движением в режиме позиционирования, контурное управление движением, электронная редукция. Все разнообразие может быть сведено к двум режимам работы внешнего контура регулирования положения: режим позиционирования и режим слежения. Показатели качества многокоординатного электропривода в общем случае определяются соответствующими показателями каждой из осей в отдельности, а координацию их работы выполняет генератор траектории. В работе основное внимание уделено рассмотрению одной оси электропривода в режиме отработки малых перемещений. Рассмотрена аппаратная часть сис-

б

правления обладает комбинацией специфических свойств дискретного элемента: квантованием входных и выходных сигналов по уровню и по времени. В распределенных системах управления движением система управления является многопроцессорной, а обмен информацией между ведущим контроллером и контроллерами отдельных осей производится по локальным информационным сетям. Это приводит к тому, что в контурах управления содержится несколько дискретных элементов с различными временными задержками, что существенно усложняет теоретический анализ таких систем

Одним из вариантов реализации многокоординатных систем движения может оыть применение электроприводов на базе частотно-регулируемых асинхронных двигателей общепромышленного назначения и координация движении их рабочих органов с помощью типового ПЛК посредством связи по общепромышленным информационным сетям. При этом ПЛК выступает в качестве генератора траектории, а в ПЧ реализуются функции контуров скорости и тока. Такие варианты конфигурации аппаратной части на базе универсальных устройств обладают следующими преимуществами-

• Широкая распространенность универсальных устройств. Это положительно влияет на стоимость компонентов системы и на возможность их быстрой замены, настройки и запуска таких систем.

• Хорошая масштабируемость, а именно возможность увеличения числа осей благодаря встроенным в ПЛК средствам коммуникации

• Это открытая система. Предполагается, что инженер может свободно перепрограммировать систему управления под конкретные нужды.

Однако, использование универсальных устройств для реализации многокоординатных электроприводов приводит к трудностям при проектировании системы в целом. Анализ технической литературы показал, что в общедоступных каталогах недостаточно данных, по которым можно оценить реальные времена выполнения основной программы и вспомогательных задач в контроллере, невозможно оценить быстродействие вычислений на одну ось привода, нет данных о скорости выполнения инструкций для ПЧ.

Выполнен обзор существующих сетей передачи данных, наиболее часто используемых в общепромышленных системах и электроприводах на базе преобразователей частоты и асинхронных двигателей. Наилучшими показателями для построения многокоординатного электропривода обладают специализированные сети (Яегсоз, БупсШ) за счет применения специальных аппаратных средств, форматов передачи данных и алгоритмов работы Общепромышленные сети используют типовые аппаратные средства могут обеспечить обмен между различными компонентами систем автоматизации но не ориентированы на построение систем распределенного управления электроприводами.

При реализации «аналоговых» систем подчинённого регулирования с последовательной коррекцией в цифровом виде не учитывается влияние квантования по времени управляющих воздействий. При синтезе цифровых

контуров регулирования традиционными методами дискретных систем задержки по времени берутся как данные и не ставится задача компенсации их влияния на качество переходного процесса.

Задачей исследований распределённой системы многокоординатного электропривода является проведение анализа проблемных мест всей системы управления и каждого компонента в отдельности.

Во второй главе рассматриваются результаты исследования на компьютерной модели влияния квантования по времени на показатели качества регулирования о ксы/ре положения при типовых управляющих воздействиях и различных настройках внутреннего контура скорости.

Структурная схема одной оси исследуемой системы, реализованная в среде моделирования MATLAB/Simulink, приведена на рис. 1. Исследуется трехконтурная система регулирования положения со звеном квантования по времени Td (Zero-Order Hold) на выходе пропорционального (П) регулятора положения RP. Значение ^задается в долях от Г„. Во внутреннем контуре используется П-регулятор скорости, настроенный на технический оптимум (время регулирования ipc=9,4 7;). Сигнал задания скорости шзац преобразуется в квантованный по времени сигнал соадкв, который отрабатывается внутренним контуром в сигнал скорости ю, который, в свою очередь, интегратором Int_e преобразуется в соответствующий выходной сигнал перемещения 0. Примем допущение, что единственная задержка Td в контуре регулирования положения эквивалентна по действию всем задержкам по этой оси регулирования. Такое допущение будет оправданным, если показать, что применяемые алгоритмы управления будут достаточно робастными к изменению параметров системы, в частности, к значению интервала дискретизации сигналов по времени.

CO.,__®зад.кв __. .

-.Озад -

нератор " rp Т,

Генератор ipaeKTopuH

Рис. 1. Структурная схема грехконтурной системы регулирования положения

Для обобщения результатов исследований будем использовать относительные величины. В данной компьютерной модели используется относительное время т = Ш6. За базовое время /б принята эквивалентная некомпен-сируемая постоянная времени контура регулирования момента Гц> определяемая настройкой этого контура в преобразователе частоты. За базовые значения момента и скорости приняты их номинальные значения Миом, соном. Базовое значение 06= о„0м-

Отработка единичного скачка задания положения показана на рис. 2, где приведены график выходной координаты (положения) в системе без квантования (7^=0) и соответствующий график при дискрете квантования Та = 5Гц. Как следует из этих графиков, при Т^ 0,3 /рп перерегулирование по положению возрастает до 32% по сравнению с 5% в системе без квантования. Кроме того, возрастает и колебательность системы.

Причину ухудшения качества переходного процесса поясняет рис. 3, на

котором показаны графики неквантованного (га3, 7^=0) и квантованного (ш3.кв, Тл = '57'й) задания скорости. На первых трех тактах квантования кривая Юз-кв располагается выше кривой со3. Эти сигналы совпадают только в начале каждого последующего интервала квантования. Как следствие, происходит соответствующее увеличение скорости в квантованной системе (ю, 5 Гц) по сравнению с неквантованной (ю, Г^ = 0). Площадь между ними пропорциональна разнице максимумов в графиках положения. Варьирование значения показало, что уменьшение относительного значения интервала квантования до Г//Г(1=2 уменьшает перерегулирование по положению до 15%, а его увеличение до 10 увеличивает перерегулирование до 53%. В по-

следнем случае интервал квантования становится соизмерим с временем переходного процесса в системе без квантования, что увеличивает период колебаний и уменьшает их демпфирование. При Та/Т^> 10 контур положения становится неустойчивым.

Для уменьшения перерегулирования и влияния квантования по времени на колебательность системы предлагается изменить сигнал квантованного задания скорости так, чтобы он в среднем совпадал с сигналом неквантованного задания скорости. Для этого в систему управления вводится эталонная модель объекта управления: модель замкнутого контура скорости, включенного в контур регулирования положения с регулятором положения без квантователя РПМВД (рис. 4).

Рис. 4. Система с учетом корректирующего воздействия

Рис. 5. Характеристики hp ;т ни put т ого элемента

На вход модели подается тот же сигнал задания 03№ что и на основной регулятор положения. Коррекция сигнала задания положения на входе основного РП осуществляется добавлением с отрицательным знаком сигнала 0КОР рассогласования регулятора положения модели объекта управления допущенного через блок коррекции ГО — нелинейный элемент Lookup Table (рис. 5). Характеристика блока коррекции формируется следующим образом. Для первой точки в таблице значение аргумента Л0 = 0зад-0Мод определяется значением скачка задания при т=0, а значение функции — как половина от разности значений рассогласования в начале данного и последующего интервалов квантования 0кор = О,5(Л0(О) - Д0(О+1)). Чтобы получить вторую точку, повторяют расчет переходного процесса, но уже с сигналом коррекции функции. Значение аргумента Л0(т) = 0зад-0мод(т) определяется в неквантованной системе, а значение В^ =0,5(Д8(т) - Д0 (т+1)) — в квантованной. Для всех последующих точек таблицы процедура повторяется. Как видно (рис. 6 и 7), введение сигнала коррекции при Td= 5ГЦ позволяет практически полностью устранить негативное влияние квантования на качество переходного процесса.

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Рис. 6. Отработка скачка задания положения при наличии коррекции

о 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 I

Рис. 7. Графики заданий и текущего значения скорости при наличии коррекции

Детальное исследование переходных процессов отработки скачка задания показало, что изменение значения Та требует существенной корректировки графика НЭ (рис. 5). Кроме того, изменение значения отрабатываемого скачка задания должно сопровождаться пропорциональным изменением масштабов как по горизонтальной, так и по вертикальной оси. Это может

быть достигнуто применением в соответствующих цепях множительно-делительных блоков и переводу эталонной модели в режим отработки приращений задания, что, однако, усложняет практическую реализацию системы и может обеспечить оптимальный характер переходных процессов только в режиме позиционирования.

Вариант системы управления с корректирующими воздействиями по разности производной задания на перемещение и скорости эталонной модели

Более универсальный способ коррекции контура положения можно получить, если учесть, что при фиксированном значении интервала дискретизации ТЛ значение скачка квантованного сигнала рассогласования на входе регулятора положения пропорционально разности средних значений производных задания и текущего значения положения, т.е. разности заданной и текущей скоростей (рис. 8). Сигнал коррекции формируется из разности задания скорости юзад и скорости эталонной модели оМ0Д:

0кор =-Ккор(мзад-<вмод)>

"' где ^кор=0,5Г^ - коэффициент передачи корректирующего сигнала.

Генфпор тряяшзрнн

Рис. 8. Система с корректирующим сигналом пропорциональным разнице скоростей и35Д -<вмод

Рис. 9. Отработка в режиме постоянной заводки

Подача с соответствующим коэффициентом такого корректирующего сигнала на вход регулятора положения позволяет отказаться от нелинейного блока коррекции и автоматически получить требуемое смещение квантованного сигнала задания на скорость при любом значении скачка задания, а также при его линейном нарастании с разным темпом — типовом режиме «постоянной заводки» (рис. 9). Полученные результаты свидетельствуют о том, что негативное влияние квантования по времени на качество переходных процессов по управляющему воздействию можно практически полностью устранить при отработке малых перемещений, если интервал квантования не превышает 30% от времени переходного процесса.

Реализация эталонной модели в ПЛК На практике значение будет определяться многими факторами: производительностью процессора ПЖ, организацией в нём процесса выполнения программ, скоростью передачи данных по информационной сети и при-

меняемыми протоколами обмена информацией, настройкой контуров регулирования момента и скорости в частотно-регулируемом электроприводе и организацией в нём процесса выполнения программ. Все перечисленные факторы будут вносить свой вклад в значение интервала дискретизации, но некоторые их них мо1ут иметь доминирующее значение. Остановимся на'одном из аспектов - минимизации затрат процессорных ресурсов ПЛК при реализации в нем эталонной модели объекта управления. Применение известных аналитических формул, описывающих реакцию на типовые управляющие воздействия, нецелесообразно по двум причинам, Во-первых, эти формулы содержат экспоненциальные и тригонометрические функции которые могут отсутствовать в системе команд ПЛК. Во-вторых, реальный сигнал задания совпадает с типовыми управляющими воздействиями только на отдельных участках, которые нужно будет стыковать друг с другом. Всё это усложняет аналитический расчет и делает нецелесообразным его применение в ПЛК качестве эталонной модели.

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Рис. 10. Графики 6„од(т) для модели 4-го порядка, рассчитанной в ПЛК при различных значениях шага интегрирования Т3

Альтернативный вариант реализации эталонной модели в ПЖ - решение численным методом системы дифференциальных уравнений объекта управления, соответствующей его структурной схеме. Известно множество методов численного интегрирования, но, чтобы не усложнять в ПЖ вычислительную задачу, ограничимся алгоритмом первого порядка - методом Эйлера. Полагаем, что шаг интегрирования Т, совпадает с циклом выполнения данной программы в ПЛК. График с Т, = 0,017; примем за точное решение, а Т5 - 0,5 Гц является искомым максимальным значением, при котором отклонения в реакции контура положения от истинного значения не превышают 5% от установившегося значения.

Рассмотрим возможности дальнейшего увеличения значения шага расчёта в эталонной модели Т3 за счет понижения порядка системы дифференциальных уравнений. Этот прием известен в теории систем подчинённого

регулирования, когда при синтезе регулятора внешнего контура внутренний контур упрощают до простого инерционного звена. Моделирование контура регулирования положения при ГД=5Г, показало, что последовательное удвоение значения Т, при одновременном понижении порядка системы уравнении эталонной модели незначительно ухудшает реакцию системы. Для модели второго порядка при Т = 2Г„ перерегулирование по выходной координате 8 не превышает 8% при незначительном увеличении колебательности. Оптимальной структурой с точки зрения затрат процессорных ресурсов и точНОСТИ ВОСППОИЯКПГТИМЫХ прп^гчтл-тхг ТТЛЛТТЛЯЛЛТ* _____

* " ....."х----"^уцу^ио ииослш .управления считаем

структуру эталонной модели с двумя интегрирующими элементами, описывающую реальную трехконтурную структуру управления положением. При изменении вида регулятора положения на ПИ, будет увеличиваться количество интегрирующих элементов эталонной модели до трех.

Далее рассмотрим влияние отклонения реальных значений Гд от заданных в системе регулирования на показатели качества переходного процесса в различных режимах работы. Одновременно уточним оптимальное значение шага дискретизации Т$.

Система с П- регулятором положения Как видно из графика на рис. 11, в большинстве случаев значение перерегулирования (ст(Г^/Гц) %) остается в пределах 10% при Та<5Т». Минимальные значения перере1улирования имеем при Т, = 3 Однако, как показал анализ графиков 6(т), при Тъ> 37^ значительно возрастает время рыули-рования.

о<2)"

Рис. 11. Зависимость а(Та/Т^) при разных значениях Т,

При управляющем воздействии в виде постоянной заводки задания на перемещение (следящий режим) и П-регуляторе положения присутствует установившаяся ошибка по положению Д6(т), пропорциональная производной от задания на перемещение созад и обратно пропорциональная значению ко-

эффициента РП. Результаты моделирования показали, что и в этом режиме Г5 = 3 Тр является оптимальным значением.

Для устранения установившейся ошибки по положению А9(т) применяют различные методы: используют ПИ-регулятор положения или вводят дополнительный сигнал предуправления по скорости изменения задания.

Система с ПИ-регулятором положения Моделирование переходного процесса реакции системы на скачок задания проведено при оптимальном шаге интегрирования эталонной модели Г5 = 3 7^. Оно показало, что при использовании корректирующего воздействия удается значительно уменьшить максимальное рассогласование. Так, при времени дискретизации Та= 5...6Т^ значение а% уменьшается с 14% до 4% по сравнению с моделью без учета дискретностей (7^= 0,017^).

Увеличение порядка астатизма структуры привело к затягиванию переходного процесса в 2 раза по сравнению со структурой с П-регулятором положения. В структуре без учета дискретности (7^= 0,017^) оно составляет Грсг = 37,4 Это является существенным недостатком данного способа устранения статической ошибки по положению. В структуре без коррекции Грег растет по мере увеличения дискретности и при ТЛ - 5 уже в 2 раза больше, чем без квантования (рис. 12). Введение корректирующего сигнала снижает Грсгдо 40 7ц при значениях Та< 5 Ту..

Переходный процесс проходит в 2 раза быстрее, чем при использовании ПИ-регулятора положения (Грег = 18,87], при ТЛ = 0,017],). При ТЛ< 57^ введение корректирующего сигнала снижает Грег до Грег ^ 25 Ти. (рис. 12).

Рис. 12. Время Грсг вхождения выходной координаты 9(т) в 5%-ный диапазон точности для режима постоянной заводки при Г, = ЗГц

Система с П-регулятором положения и предуправлением по скорости Существенный недостаток предыдущего способа можно устранить введением дополнительного сигнала задания по скорости, этот метод также

известен как иредуправление по скорости. При этом способе используется П-регулятор положения. Введение дополнительного сигнала ©зад, рассчитанного в ПЛК (рис. 13), в обход регулятора положения РП устраняет установившуюся ошибку по положению.

Эталонная модель

Рис. 13. Система с коррекцией по производной задания и дополнительным сигналом

задания по скорости а>зад

Влияние возмущающего воздействия на систему с дискретностью

и коррекцией

Корректирующее воздействие в рассматриваемой структуре управления не устраняет ошибок от возмущающих воздействий, основным из которых является нагрузка. При П-регуляторах скорости и положения изменение момента нагрузки приводит к изменению значения статической ошибки. Ее можно устранить различными способами, например с помощью ПИ-регулятора скорости. Однако динамическая ошибка при изменении типа регулятора останется. Наличие дискретности управляющего воздействия приводит к увеличению колебательности процесса (рис. 14). Вплоть до значения Тс1=5Ти дискретность управляющего воздействия не оказывает существенного влияния на переходный процесс. Максимальное отклонение по положению возрастает всего на 4% по сравнению с моделью без квантования.

/

1 в 1 1 ,1 С коррекцией Т¿- 5Г„

/ 0

Г д у' \ , А

1 Ч;

V.'

1 1 1 1 _ *

О 20 40 60 80 100 120 140 160 180 т

Рис. 14. Переходный процесс 0(т) при Td = 5и Т, = ЗГЦ, задании позиционирования в виде скачка и набросе нагрузки в момент Т = 100

В третьей главе описана аппаратная часть и программное обеспечение оборудования, на котором проводились экспериментальные исследования электроприводов при совместном управлении от программируемого контроллера. Исследовались две конфигурации оборудования.

В первой конфигурации три идентичных комплекта (ПЖ Twido + ПЧ Altivar 71 + АД мощностью 2,2 кВт, 1500 об/мин) были связаны по сети Modbus RTU или Modbus TCP.

В ходе экспериментов по обмену данными между двумя ПЖ было установлено, что зависимость времени квантования сигнала управляющего воздействия от скорости сети передачи данных линейная, а реальное время квантования состоит из многих составляющих. Оно может быть не постоянным и иметь широкий диапазон изменения в зависимости от способа опроса сети, скорости работы сети передачи данных, времени цикла работы передающего и принимающего устройства. Время передачи двух байт данных при скорости 38400 Бод по последовательному каналу составляет 0,6 мс. Однако установлено, что реальное значение периода повторения посылки составляет 7,2 мс, а при чтении-записи одного слова данных период повторения посылки достигает Td = 25 мс, что объясняется спецификой протокола передачи данных Modbus RTU. Дополнительные исследования выявили причину снижение эффективной скорости обмена информацией: основную задержку вносит время обработки цикла программы устройства, принимающего данные.

Экспериментально определены задержки в передаче задания частоты вращения от ПЖ Twido к ПЧ Altivar 71. Период квантования управляющего воздействия при управлении преобразователем частоты Altivar 71 от контроллера Twido на скорости работы сети по протоколу Modbus RTU 38,4 кбод может достигать значения 1 с/ось при организации общения между устройствами встроенными средствами - библиотекой MacroDrive.

При пересылке только части общей таблицы D_MANAGER короткими сообщениями с помощью макросов библиотеки Сошш Macros можно сократить задержку до 18,5 мс/ось. Этот результат указывает на то, что и в данном случае «узким» местом, определяющим период передачи 1-го пакета данных, является быстродействие встроенного контроллера преобразователя частоты.

Поскольку в технических характеристиках контроллеров серии Twido не указано время выполнения математических операций, то одной из важных задач работы было определение времени расчета программы регуляторов и эталонной модели в ПЖ. В состав программы дополнительно входили все необходимые элементы для реализации предложенного способа управления: П- и ПИ-регуляторы положения с ограничениями по уровню, накапливающие сумматоры сигналов. Для вычислений использовался формат с плавающей точкой. Установлено, что интервал времени для алгоритма расчета со-

ставляет Ts = 0,31 мс/ось. Следует заметить, что полученные оценки связаны только с алгоритмом регулятора положения и не учитывают затрат процессорной мощности на реализацию многоканального генератора траектории, связь с верхним уровнем управления, организацию интерфейса с оператором.

Поскольку среди доступных параметров ПЧ Altivar отсутствует значение положения выходного вала двигателя, то экспериментальная проверка предложенной системы потребовала бы дополнительных затрат времени и песулсон для организации такой скячи.

Во второй конфигурации оборудования один ПЛЕС Modicon М258 по сети CANopen был связан с двумя комплектами (сервопреобразователь Lexium 32 + серводвигатель BSH 55ММ 0,5Нм, 6000 об/мин). Для управления режимами работы и изменения различных уставок использовалась графическая панель оператора XBTGT1335. Из графиков отработки скачка задания скорости экспериментально определена заложенная в систему управления эквивалентная некомпенсируемая постоянная времени электропривода Гц = 5 мс. Исследовался заложенный в сервопреобразователь регулятор положения. Установлено, что настройка внутреннего контура положения сервопривода близка к оптимальной, обеспечивающей отработку заданного перемещения без перерегулирования как в области малых, так и больших перемещений. Заданный уровень ограничения ускорения не достигается, поэтому малые перемещения (без ограничений переменных) сразу переходят в большие (с ограничением скорости). При итах= 1000 об/мин граница находится в районе 03 = 200...300° и линейно увеличивается при увеличении итах.

Для практического подтверждения полученных ранее теоретических результатов в дополнительном программном модуле ПЖ был реализован пропорциональный регулятор положения, выходной сигнал которого выдавался в качестве задания на скорость сервопривода, который в данном случае использовался в режиме отработки скорости. Для оценки влияния квантования по времени на качество переходного процесса изменялся период сканирования программы расчета регулятора. Минимальное значение составляло 2 мс, что примерно в два раза меньше эквивалентной некомпенсируе-мой постоянной времени сервопривода. Тем самым создавалась ситуация, когда квантование по времени не сказывалось на качество переходного процесса, которое определялось значением коэффициента регулятора положения Kvu и настройкой внутреннего контура скорости. Как показали эксперименты, программно реализованный в ПЖ регулятор обеспечил Грег=160 мс, что соизмеримо с встроенным регулятором положения в сервопреобразова-теле.

При увеличении Тт до 40 мс перерегулирование по положению увеличивается до 17% (рис.15). Увеличение Гга до 80 мс приводит к перерегулированию в 30%. Таким образом, экспериментально проверено влияние квантования по времени на показатели качества переходных процессов в контуре

регулирования положения. На рис. 15 на рассмотренный ранее переходный процесс отработки скачка задания положения при Тт - 40 мс наложены графики выходной координаты модели 0МОД и её производной иМ0Л. Следует заметить, что модель начинает отрабатывать скачок задания практически без задержки, а привод - с переменной задержкой, поскольку Тк>„ « Гкв и интервал расчета регулятора положения никак не синхронизировался с периодом повторения скачков задания. Экспериментальные исследования подтверждают теоретически полученные данные о негативном влияния квантования по времени управляющего воздействия н?. выходную координату системы регулирования перемещения при реализации регулятора в ПЖ.

Рис. 15. Переходные процессы отработки приводом скачков заданий в режиме позиционирования без коррекции

В соответствии с полученными ранее теоретическими результатами для компенсации негативного влияния квантования по времени программно реализован сигнал коррекции по скорости, получаемый из эталонной модели. Для реализации такого управления в ПЖ добавлен модуль программы расчета эталонной модели, выполняемый с шагом интегрирования Г5 = 10 мс.

При введении дополнительного корректирующего сигнала, рассчитанного в ПЖ с Т=2Т^ перерегулирование 9 уменьшается до 5% и не превосходит перерегулирования модели (рис. 16). Однако и здесь проявляется отсутствие синхронизации запуска модели с интервалом квантования при расчёте регулятора положения - график отработки фронта спадания Э3 немного отличается от отработки фронта нарастания.

Практическая реализация предложенной теоретической методики подтвердила свою эффективность. Удается значительно улучшить показатели качества при больших значениях дискретности управляющего воздействия. Реализация корректирующего воздействия в контуре ПЖ позволила снизить перерегулирование с 30% до 6% при периоде квантования Гд = 80 мс при сохранении первоначальной формы задания на перемещение. Результаты экспериментов по работе привода в следящем режиме показали, что удается

снизить значения динамической ошибки по сравнению с системой управления без коррекции.

Рис. 16. Переходные процессы отработки приводом скачков заданий в режиме позиционирования с коррекцией

В четвертой главе представлена методика проектирования многокоординатных электроприводов на базе общепромышленных компонентов, которая обеспечивает помощь проектировщику в подборе аппаратной части электропривода, контроллеров управления, а также помогает в выборе структур системы автоматического регулирования с последующим расчетом регуляторов данной структуры. Основные разделы методики:

■ Расчет силовой части электропривода;

• Определение типа структурной схемы системы автоматического управления

• Выбор аппаратной части для реализации САУ на базе общепромышленных компонентов.

Каждый из разделов предполагает ряд последовательных этапов, на которых пользователю предоставляется возможность выбора решений из предложенных вариантов или рекомендации, основывающиеся на типовых решениях в электроприводе и выборе пользователем на предыдущем этапе. Раздел расчета силовой части электропривода позволяет рассчитать параметры двигателя, выбрать преобразователь частоты и вспомогательного оборудования для каждой из осей. Исходя из параметров рабочего органа, тахограммы движения вычисляются требуемые значения динамических моментов двигателя, скоростей вращения. Выбор силовой части электропривода и расчет параметров электропривода базируется на классической теории электропривода. Каждый раздел состоит из нескольких этапов: расчет параметров привода из характеристик исполнительного механизма; выбор двигателя; выбор преобразователя частоты; выбор вспомогательного оборудования. Раздел определения типа структурной схемы системы автоматического управления предполагает помощь пользователю при выборе структуры системы автоматического управления, датчиков обратных связей из базы дан-

ных, а также синтез регуляторов для выбранной структуре, основанной на классических формулах теории линейных систем автоматического управления электроприводами. Раздел предполагает несколько этапов: 1) Определение типа задачи много осевого электропривода 2) Выбор типа структуры управления 3) Выбор датчиков обратной связи 4) Синтез регуляторов структуры управления

Раздел выбора аппаратной части для реализации САУ на базе общепромышленных компонентов поделен на несколько последовательных этапов: 1) Определение количества и тип устройств обработки данных 2) Выбор ПЛК для поставленных задач 3) Анализ производительности ПЛК и рекомендации по оптимизации программной части 4) Выбор сети передачи данных и оценка задержек 5) Выбор периферийных устройств 6) Способы оптимизации САУ.

В заключении обобщены основные результаты и выводы по работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе получены следующие основные результаты:

1. Детально рассмотрен состав, а также количественная оценка задержки управляющего воздействия при низких скоростях передачи данных управляющего воздействия.

2. Разработаны математические модели структуры управления одной осью электропривода, учитывающие влияние дискретности управляющих сигналов. Они позволяют оценить динамические показатели электропривода при типовых управляющих и возмущающих воздействиях.

3. Определены требования к контроллеру для реализации структуры дополнительного корректирующего сигнала в части быстродействия. При условии, что время расчета основного цикла программы будет не более 3-х некомпенсируемых постоянных времени электропривода коррекция приводит ...

4. Установлено, что достаточно реализовать в ПЛК структуру 2-го порядка для получения требуемого по качеству дополнительного сигнала компенсации влияния квантования по времени управляющего воздействия.

5. Результаты моделирования показали, что оптимальный способ расчета модели контура положения в контроллере по точности и объему программного контроллера является прямой метод Эйлера 1-го порядка.

6. Получены теоретические и экспериментальные оценки метода с реализацией корректирующего сигнала задания, рассчитанного в ПЛК.

7. Разработаны методические рекомендации упрощающие проектирование многокоординатного электропривода на базе частотно-регулируемых

электродвигателей и промышленных информационных сетей передачи

данных.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Бычков М.Г., Кукушкин М.С. Компенсация дискретности по времени управляющего сигнала в системе регулирования положения с эталонной моделью // Электричество. 2011. № 9. С. 55 — 63.

2. Бычков М.Г., Кукушкин М.С. Исследование на компьютерной модели влияния квантования по времени в контуре регулирования положения // Труды МЭИ. Вып. 686. -М.: Издательский дом МЭИ, 2011. С. 4—17.

3. Бычков М.Г., Кукушкин М.С. Реализация многокоординатного электропривода на базе ПЛК и ПЧ общепромышленного назначения// Семнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Том 2. -М.: Издательский дом МЭИ, 2011. -С. 152— 153.

Подписано в печать Я.'. Мп. Зак.д?! Тир. ХС Пл. Полиграфический центр МЭИ{ТУ) Красноказарменная ул.,д. 13

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ.

1.1. Классификация электромеханических систем и систем управления движением.'.

1.2. Структуры систем управления движением.

1.2.1. Структуры управления одной оси систем управления движением

1.2.2. Структуры многокоординатных систем управления движением.

1.3. Аппаратные средства систем управления движением.

1.3.1. Интеллектуальные модули управления движением в составе ПЛК

1.3.2. Контроллеры управления движением.

1.3.3. Совмещенные контроллеры-сервоусилители.

1.3.4. Общепромышленный ПЛК.

1.3.5. Сети передачи данных.

1.4. Программные средства систем управления движением . . .•.

1.5. Сравнение элементов силового канала.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МНОГОКООРДИНАТНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ.40*

2.1. Реализация математической модели электропривода по системе ПЧ-АД с учетом дискретности управления.-.

2.2*. Обоснование применения метода компенсации запаздывания.

2.3. Компенсация влияния квантования по времени с использованием таблиц коррекции.

2.3.1. Вариант системы управления с П-реіулятором положения и П-регулятором скорости.

2.3.2. Вариант системы управления с П- регулятором положения и ПИ-регулятором скорости.

2.4. Вариант системы управления с корректирующими воздействиями по производной задания на перемещение и скорости эталонной модели.

2.5. Реализация эталонной модели в ПЛК.

2.6. Система управления с П-регулятором положения.

2.6.1. Система с П-регулятором положения при отработке малых перемещений задания на перемещение скачком.•.

2.6.2. Система с П- регулятором положения при постоянной линейной заводке задания на перемещение.

2.7. Система при постоянной линейной заводке задания на перемещение.

2.7.1. Система с ПИ-регулятором положения при постоянной линейной заводке задания на перемещение.

2.7.2. Система с П-регулятором положения при постоянной линейной заводке задания на перемещение и предварительным управлением по скорости.

2.8. Влияние возмущающего воздействия на систему управления.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПРИ СОВМЕСТНОМ УПРАВЛЕНИИ ОТ ПРОГРАММИРУЕМОГО КОНТРОЛЛЕРА

3.1. Описание объектов исследования.

3.2. Реализация многокоординатной системы управления на базе ПЛК Тлуісіо и ПЧ АШуаг 71.

3.3. Экспериментальная оценка показателей контура регулирования положения на базе ПЖ ТшсІо и ПЧ*АШуаг 71.

3.4. Реализация многокоординатной системы управления на базе ПЛК М258 и сервопривода ЬХМ32.

3.5. Экспериментальная оценка показателей контуров регулирования скорости и-положения сервопривода*ЬХМ32.

3.5.1. Отработка скачка задания скорости.

3.5.2. Отработка скачка задания положения;регулятором сервопривода

3.5.3. Постоянная заводка.92'

3.5.4. Модификация программного обеспечения ПЛК для экспериментальных исследований.

Применение современных систем многокоординатного электропривода достаточно часто позволяет упростить кинематические схемы разнообразных технологических установок путем согласованного управления частотно-регулируемыми электроприводами индивидуальных осей. Получение высоких точностных и динамических показателей в многокоординатных системах управления движением достигается как за счет применения специальных быстродействующих электроприводов по каждой координате, так и за счет их согласованного централизованного управления с помощью специального контроллера управления движением, имеющего достаточно мощный и высокопроизводительный процессор. В таких системах применяются специальные высокоскоростные интерфейсы для связи центрального контроллера с электроприводами. Если для конкретных применений технологические требования по точности и быстродействию относительно невелики, то применение упомянутых выше специализированных технических средств может быть нерациональным по экономическим соображениям. Примерами таких применений могут служить раскройные столы, плоттеры, упаковочные машины и многие другие. В этих случаях альтернативным вариантом построения многокоординатных систем движения может быть применение в качестве исполнительных устройств частотно-регулируемых электроприводов общепромышленного назначения (ПЧ-АД), координация их перемещений с помощью типового программируемого контроллера (ГОЖ) и применение для реализации информационных связей в системе интерфейсов, традиционно применяемых в распределенных АСУТП. Применение типового оборудования позволяет снизить стоимость системы, упрощает её эксплуатацию, расширяет возможности дальнейшей модернизации. Диссертация посвящена исследованию подобных систем и разработке способов улучшения их технических показателей. Изложенное позволяет считать тему диссертации весьма актуальной.

Цель диссертационной работы - разработка новых методик экспериментального исследования и проектирования систем управления движением, позволяющих эффективно использовать общепромышленные компоненты при реализации многокоординатных электроприводов. Предметом исследований являются многокоординатные электроприводы на базе асинхронных двигателей с преобразователем частоты и общепромышленные контроллеры в качестве генератора траектории и контроллера согласования осей.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи: анализ составляющих частей задержек управляющего воздействия, передающегося по цифровым промышленным сетям передачи данных; анализ влияния квантования по времени управляющего сигнала выхода регулятора положения на качество переходных процессов при управляющих и возмущающих воздействиях; разработка способов компенсации влияния квантованного по времени сигнала управления на качество переходного процесса; экспериментальная проверка разработанного способа управления при его реализации в многокоординатных системах управления движением на базе на общепромышленных компонентов; разработка алгоритма выбора и проверки аппаратной части и программного обеспечения системы управления многокоординатным электроприводом для обеспечения требуемых показателей движения.

Методы исследования. При решении поставленных в диссертационной работе задач использованы: положения теории автоматического управления, теории автоматизированного электропривода, методы компьютерного имитационного моделирования (в среде Matlab/Simulink). Экспериментальные исследования проводились на промышленных образцах программируемых контроллеров и частотно-регулируемых электроприводов с применением фирменных (Shneider Electric) аппаратно-программных средств отладки.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждена совпадением основных теоретических результатов, полученных в результате компьютерного моделирования, и экспериментальных данных, полученных при реализации исследуемых систем на базе общепромышленных компонентов.

Научные положения, выносимые на защиту:

• Предложена эффективная структура управления осями многокоординатного электропривода, компенсирующая негативное влияние квантования по времени управляющего сигнала в распределенных системах управления движением с помощью корректирующих сигналов, получаемых из генератора траектории и эталонной модели объекта управления.

• Выработаны рекомендации по способу расчета эталонной модели в ПЛК. Определены требования к быстродействию контроллера для реализации эталонной модели объекта управления.

• Предложен способ экспериментальной оценки реальных значений задержек при обмене информацией по цифровым сетям между ведущим и ведомым устройствами.

• Разработана методика итерационного проектирования многокоординатных электроприводов на базе общепромышленных компонентов, которая включает в себя этапы предварительного выбора основных компонентов, проведение экспериментальных исследований для определения недостающих параметров, моделирование системы с целью определения её статических и динамических показателей, конфигурирование и программирование ПЧ и ПЛК с учётом обмена информацией между ними.

Основные практические результаты диссертации состоят в реализации на базе различных типов ПЛК и частотно-регулируемых электроприводов многокоординатных систем управления движением, способных решать типовые задачи позиционного и контурного управления. Результаты могут быть рекомендованы предприятиям, связанным с разработкой и производством многокоординатного электропривода для различных сфер применения.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на XVII (Москва, 2011 г.) Международной научно-технической конференции студентов и, аспирантов, на заседании -кафедры Автоматизированного электропривода федерального1 государственного бюджетного/ образовательного учреждения высшего' профессионального образования, «Национальный исследовательский университет «МЭИ».

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 печатные работы (в том числе одна ■ в рецензируемом научном журнале, рекомендуемом Высшей Аттестационной Комиссией Министерства образования и науки Российской.Федерации).

Структура и объем работы. Диссертационная работа, состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы из* 58<наименований. Ее содержание изложено на 142 страницах машинописного текста, .включая 117 иллюстраций и 7 таблиц.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Исследовано на компьютерной модели влияние квантования по времени управляющего сигнала в распределенных системах управления движением на качество переходных процессов в контуре регулирования положения. Исследования выполнялись на компьютерной модели. Установлено, что даже при интервале квантования Td, соизмеримом с эквивалентной некомпенсируемой постоянной времени внутренних контуров регулирования, перерегулирование превышает 10%. При Td = 157^ перерегулирование возрастает до 80%, дальнейшее увеличение Td приводит к неустойчивости системы.

2. Проанализированы факторы, определяющие реальное значение задержек во времени для различных структур управления движением. При реализации регуляторов положения индивидуальных осей в ПЛК эквивалентное значение Td зависит от: числа управляемых осей, времени цикла обработки программы передающего устройства, принимающего устройства, заданной скорости передачи данных. Кроме того, Td может быть не постоянным и иметь широкий диапазон изменения из-за многих факторов, начиная от объема передаваемой в пакете информации, числа и приоритетов выполняемых в ПЛК задач и заканчивая специфическими настройками цикла работы контроллера.

3. В результате экспериментальной оценки реальных значений задержек-при обмене информацией по цифровым сетям между ведущим и ведомым устройствами установлено, что для ПЛК Twido, имеющего однозадачный цикл выполнения программы, при использовании специальной макробиблиотеки управления ПЧ ATV DRIVE Macro значение Td на порядок больше, чем при применении макробиблиотеки общего назначения СОММ Macros. При максимальной скорости 38,4 кБит/с для Modbus RTY минимально возможное время задержки при посылке слова Td= 3,6 мс, а при использовании макросов чтения CJRD1W и записи CWR1 W одного слова реальное значение Td при обмене между Twido и ATV 71 достигает 25 мс.

4. Предложен и экспериментально проверен способ коррекции сигнала управления, передаваемого по информационной сети в качестве задания контура регулирования скорости, компенсирующий негативное влияние квантования по времени и обеспечивающий требуемое качество переходного процесса по управляющему воздействию. Коррекция эффективно действует, если интервал квантования не превышает 30 % от времени переходного процесса.

5. Выработаны рекомендации по способу расчета эталонной модели в ПЛК. При П-регуляторе положения и настройке на технический оптимум порядок системы дифференциальных уравнений модели может быть понижен до второго порядка без существенного ухудшения качества переходного процесса в контуре положения с коррекцией. Определены требования к быстродействию контроллера для реализации эталонной модели объекта управления — шаг интегрирования г, = згц.

6. Корректирующее воздействие в рассматриваемой структуре управления не устраняет ошибок от возмущающих воздействий; основным из.которых является нагрузка. Установившуюся ошибку можно устранить различными способами, например, с помощью ПИ-регулятора скорости, однако динамическая ошибка останется. Вплоть до Та = 5ГЦ дискретность управляющего воздействия не оказывает существенного влияния на переходный процесс. Максимальное отклонение по положению возрастает всего на 4% по сравнению с моделью без квантования.

7. На базе анализа существующих компьютерных средств поддержки проектирования систем управления движением и полученных автором результатов^ теоретических и экспериментальных исследований предложена методика! итерационного проектирования многокоординатных электроприводов на базе общепромышленных компонентов. Она предполагает накопление экспериментальной, базы данных по динамическим показателям функционирования промышленных образцов ПЛК и ПЧ, моделирование системы с целью определения её статических и динамических показателей в реальных условиях управления-многокоординатным электроприводом, конфигурирование и программирование ПЧ и ПЛК с учётом обмена информацией между ними. г

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 288'с.

2. Башарин A.B., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: учеб. Пособие: — JL: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. -392 с.

3. Бейнарович В.А. Самонастраивающиеся системы с эталонной моделью / Докл. Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники: 2010. - № 1 (21), часть 1.-С. 67-69.

4. Бычков В.П. Электропривод и автоматизация металлургического производства. М.: Высшая школа, 1977.

5. Бычков М.Г. Обзор современных электроприводов с вентильными двигателями и их применений // Электропривод с вентильными двигателями: докл. науч.-практ. семинара 31 января 2008'года. М:: Издательский-дом МЭИ, 2007.

6. Бычков М.Г. Распределенные системы управления и промышленные информационные сети. М.: Издательство МЭИ, 2003. - 72 с.

7. Бычков М.Г. Мехатронные технологии как область применения современного электропривода // Электропривод в мехатронных технологиях: докл. науч.-практ. семинара 3 февраля 2009 года. М.: Издательский дом-МЭИ* 2009:

8. Бычков М.Г., Кукушкин М.С. Исследование на компьютерной модели влияния квантования по времени в контуре регулирования положения. Труды МЭИ. Электропривод и системы управления. - М.: Издат. дом МЭИ, 2010, вып. 686.

9. Бычков М.Г. Промышленные компьютеры и программируемые логические контроллеры. -М.: Издательство МЭИ. 2002. 92 с.

10. Ганин A.C. Новые решения в области прецизионного сервопривода от Schneider Electric // Электропривод с вентильными двигателями: докл. науч:-практ. семинара 31 января 2008 года. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.

11. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс. -СП-б: Питер. 2000. 432 с.

12. Гультяев А. Имитационное моделирование в среде Windows. Санкт-Петербург: «Корона принт». 1999.-288 с.

13. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. СПб.: Питер, 2000.

14. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями / Б. А. Ивоботенко, В.П. Рубцов, J1.A. Садовский и др. -М.: Энергия, 1971.

15. Егоров О.Д., Подураев Ю.В!. Конструирование мехатронных модулей: Учебник. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», 2004.

16. Жданов И.Н., Денисов K.M. Организация канала обратной связи по положению прецизионных следящих электроприводов // Тр. V Междунар. (XVI Всерос.) конф. По автоматизированному электроприводу (АЭП-2007). С-Пб, 2007. С. 272-274.

17. Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / М:П. Белов, О.И. Зементов, А.Е. Козярук и др.; под ред. В.А. Новикова, JT.M. Чернигова. М.: Издательский центр «Академия», 2006.-368 с.

18. Ишимцев Р.Ю., Воевода A.A., Жмудь В.А. Обводной канал дляСАУ скалярных и многоканальных объектов: сравнение с упредителем Смита // Сборник науч. тр. НГТУ. 2008'. № 2(52). С. i 1 22.

19. Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шымчак П. Структурное моделирование электромеханических систем и их элементов. Щецин, 2000. - 310 с.

20. Интерфейсы открытых систем / учебный курс. — М.: Горячая линия -телеком, 2000. 256 с.

21. Ицкович Э.Л. Классификация микропроцессорных программно-технических комплексов // Промышленные АСУ и контроллеры. 1999. № 10.

22. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для,вузов. 2-е изд.,,перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1998.

23. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 2001.

24. Красовский А.Б. Визуальное моделирование динамики электропривода в среде Windows // Юбилейная науч. техн. конф., посвященная 170-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана: тез. докл. М., 2000. - С. 29.

25. Куропаткин П.В. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш. Школа, 1980. 287 с.

26. Корнеева А.И. Гибко программируемые контроллеры или системы на базе персонального компьютера // Приборы и системы управления. 1998. № 8.

27. Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Модели, стандарты, протоколы, интерфейсы,- М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999.-256 с.

28. Мехатроника / Т. Исии, И. Симояма, X. Иноуэ и др. М.: Мир, 1988.

29. Оллсон Г., Пиани Дж. Цифровые системы автоматизации и управления. -СПб.: Невский Диалект, 2001.

30. Остриров В.Н., Сафонов Ю.М., Маслова Н.К. Механика электроприводовпромышленных роботов. М.: Моск. энерг. ин-т, 1988. - 68 с.

31. Попов В.И., Ахунов Т.А., Макаров J1.H. Современные асинхронные электрические машины: новая российская серия РА. -М.: Изд-во «Знак», 1999. -256 с.

32. Программируемые контроллеры. Справочное руководство по аппаратным средствам / TWD USE 10АЕ 05/2002. 205 с.

33. Программируемые контроллеры. Справочное руководство по программному обеспечению TWD USE 10АЕ Версия-2.1 05/2002. - 478 с.

34. Программируемые контроллеры. Архитектура и применение: пер. с франц. -М.: машиностроение, 1992. 320 с.

35. Подураев Ю.В. Основы мехатроники. М.: Изд-во МГТУ «Станкин», 2000.

36. Проектирование электротехнических устройств / В.А. Анисимов, А.О. Горнов, В.В. Москаленко и др. М.: Издательство МЭИ, 2001. - 128 с.

37. Расчет и конструирование элементов электропривода / B.C. Яковенко и др. -Mi: Энергоатомиздат, 1987. -320 с.

38. Самарский A.A. Введение в численные методы. 1982. 269 с.

39. Синицын В.А., Толмачев В.А.,Томасов B.C. Системы управления^ комплексом позиционирования и слежения // Изв. Вузов. Приборостроение. -1996. Т. 39." № 3. С. 22-27.

40. Соколов Н.Г. Основы^конструирования электроприводов. М.: Энергия, 1971.-256 с.

41. Справочник-по автоматизированному электроприводу / Под ред. В:А. Елисеева, A.B. Шинянского. MS: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.

42. Терехов В.М. Осипов 0:И. Системы управления электроприводов: Учебник для студ. высш. учебн. заведений. М.": Издательский центр «Академия», 2005.

43. Технический каталог продукции / Изд. 2-е, испр. и дополн. Владимир: ВЭМЗ.-2001.-74 с.

44. Фролов Ю.М. Адаптивная система с самонастройкой параметров // Электротехнические комплексы и системы управления. 2008. - № 4.

45. Чаки Ф. Современная теория управления. Нелинейные, оптимальные и адаптивные системы. М.:Мир, 1975.

46. Черных И.В. Simulink: Среда создания инженерных приложений / М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. 496 с.

47. Шёнфельд Р., Хабигер Э. Автоматизированные электроприводы: пер. снем. /Под ред. Ю.А. Бордова. JL: Энергоатомиздат, 1985. - 464 с.

48. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства / под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. М.: Издательство МЭИ, 1998. - 518 с.

49. Электроприводы. Термины и определения.- М.: Издательство стандартов. -1993

50. Altivar 71 Communication parameters / atv71parametersenv5. 2008-03. -390 с.

51. Altivar 71 Integrated Modbus User's manual / ENV1 2005-02. - 45 c.

52. BSH AC Servo Motor: Technical Documentation. 48 c.

53. CANmotion Library Function blocks: Software manual / V2.08, 04.2011. -31 c.

54. Gran R. J. Numerical Computing with Simulink / Creating Simulations. Volume I. 2007.

55. LXM32A AC servo drive: Product manual / VI.05, 12.2010. 426 c.

56. Lexium Library Function blocks: Software manual / V2.08, 04.2011. 102 c.

57. Бычков М.Г. Аппаратные средства систем управления движением. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - 84 с.