автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Синхронно-синфазный электропривод с комбинированным управлением для обзорно-поисковых систем

На правах рукописи

п

БУБНОВА Татьяна Алексеевна

СИНХРОННО-СИНФАЗНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД С КОМБИНИРОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ОБЗОРНО-ПОИСКОВЫХ СИСТЕМ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 И ЮН 2 011

Омск-2011

4850180

4850180

Работа выполнена в Омском государственном техническом университете на кафедре «Электроснабжение промышленных предприятий».

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Бубнов Алексей Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ковалев Владимир Захарович

кандидат технических наук, доцент Руппель Алексей Александрович

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет», г. Новосибирск

Защита диссертации состоится «29» июня 2011 г. в 1600 час. на заседании диссертационного совета ДМ 212.178.03 при ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет» по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11, ауд. 6-340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет».

Автореферат разослан «27» мая 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета ДМ 212.178.03.

Ученый секретарь

диссертационного совета УР. Н. Хамитов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Синхронно-синфазные электроприводы (ССЭ) находят широкое применение в обзорно-поисковых и сканирующих системах и устройствах, в системах технического зрения современных робототехнических комплексов, установках фототелеграфной и видеозаписывающей аппаратуры, копировальных установках, что обусловлено их высокими точностными показателями и широким диапазоном регулирования угловой скорости.

Основы теории построения прецизионных синхронно-синфазных электроприводов заложены в работах Р. М. Трахтенберга. Экспериментальные и теоретические исследования в этой области проводились различными научными коллективами. Значительный вклад в решение вопросов проектирования ССЭ внесли И. В. Булин-Соколов, В. И. Стребков, Б. А. Староверов, А. В. Ханаев, А. А. Киселев, В. П. Галас, М. В. Фалеев, Л. М. Осипов, Вл. В. Андрущук, Вас. В. Андрущук, В. Н. Зажирко, А. М. Сутормин, Б. М. Ямановский, В. Г. Кавко, А. В. Бубнов и др. На этой основе спроектировано значительное количество электроприводов для различных областей применения, разработаны новые способы регулирования и новые технические решения построения ССЭ.

Однако вопросы анализа динамики и разработки следящего синхронно-синфазного электропривода, обеспечивающего переход с одной заданной частоты вращения на другую без размыкания системы автоматического управления (САУ), рассмотрены недостаточно полно.

Настоящая работа выполнена в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 08-08-00372-а «Анализ и синтез прецизионного синхронно-синфазного электропривода функционирующего в широком диапазоне регулирования скорости» и Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы», проекты №2.1.2/4475 и №2.1.2/11230 «Исследование динамики и разработка новых способов регулирования синхронно-синфазного электропривода для обзорно-поисковых систем».

Цель диссертационной работы - разработка способа комбинированного управления синхронно-синфазным электроприводом обзорно-поисковой системы, позволяющего осуществлять регулирование в переходных режимах электропривода без размыкания системы автоматического управления.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать усовершенствованные алгоритмы работы логического устройства сравнения (ЛУС).

2. Продолжить исследование влияния уровня токоограничения электродвигателя и алгоритмов работы системы управления на динамику электропривода.

3. Разработать быстродействующий фазирующий регулятор с пошаговым доворотом вала электродвигателя.

4. Разработать способ регулирования ССЭ без размыкания системы автоматического управления в переходных режимах при изменении задающего сигнала.

5. Осуществить проверку разработанных алгоритмов и способов путем компьютерного моделирования синхронно-синфазного электропривода.

Методы исследования. При теоретическом исследовании режима синхронизации электропривода использовался метод фазовой плоскости. Применялись частотные методы анализа систем управления, модальный метод синтеза систем. Разработка алгоритмов работы и средств построения функциональных узлов ССЭ проводилась с применением основ теории автоматического управления, теории цепей, теории электрических машин, теории графов, методов математического моделирования. Основные расчетные соотношения получены с применением преобразований Лапласа, дифференциального и интегрального исчисления. Теоретические положения и разработанные технические решения проверялись путем моделирования в среде МАТЬАВ.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработаны алгоритмы работы импульсного частотно-фазового дискриминатора (ИЧФД) с расширенными функциональными возможностями (индикация режимов работы и определение угловой ошибки электропривода).

2. Разработан способ фазирования с пошаговым доворотом вала электродвигателя, позволяющий уменьшить время фазирования за счет автоматического определения момента разблокировки ИЧФД в каждом цикле фазирования.

3. Разработан способ комбинированного управления по задающему воздействию синхронно-синфазного электропривода при изменении сигнала задания частоты вращения, позволяющий повысить качество регулирования в переходных режимах работы ССЭ за счет осуществления перехода с одной угловой скорости на другую без размыкания системы автоматического управления.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны и подтверждены патентами на полезную модель схема ИЧФД с расширенными функциональными возможностями и схема демодуляции выходного ШИМ-сигнала ИЧФД с расширенным диапазоном рабочих частот.

2. Использование результатов сравнительного анализа способов регулирования ЭПФС и алгоритмов работы его отдельных узлов позволяет в зависимости от предъявляемых к электроприводу технических требований выбрать наиболее подходящие схемные решения.

3. Разработана схема фазирующего регулятора, реализующего алгоритм пошагового доворота вала электродвигателя, позволяющая уменьшить время фазирования за счет автоматического определения момента разблокировки ИЧФД в каждом цикле фазирования.

4. Разработанный алгоритм работы блока задания частоты, реализующий способ комбинированного управления по задающему воздействию синхронно-синфазным электроприводом при изменении сигнала задания частоты вращения, позволит повысить качество регулирования в переходных режимах работы ССЭ за счет осуществления перехода с одной угловой скорости

на другую без размыкания системы автоматического управления и, соответственно, уменьшить потери информации в обзорно-поисковых и сканирующих системах.

Реализация результатов работы

Учебное пособие «Системы прецизионного электропривода» авторов Бубнова А. В., Бубновой Т. А., Федорова В. JI. и электронный учебник по дисциплине «Электрический привод» авторов Федорова В. JL, Бубновой Т. А. используется студентами специальности 210106.65 «Промышленная электроника» и специальности 140211.65 «Электроснабжение» при изучении дисциплин «Основы теории автоматического управления», «Электрический привод», «Автоматизированный электропривод», «Системы прецизионного электропривода».

Алгоритмы работы импульсного частотно-фазового дискриминатора, позволяющие расширить его функциональные возможности (индикация режимов работы, возможность определения угловой ошибки электропривода); алгоритм функционирования блока задания частоты при работе синхронно-синфазного электропривода в переходных режимах; рекомендации по выбору основных узлов синхронно-синфазного электропривода использовались в ОАО «Центральное конструкторское бюро автоматики» при разработке прецизионных электроприводов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- VII Международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин», г. Омск, в 2009 г.;

- I, II и III Всероссийских научно-технических конференциях «Россия молодая : передовые технологии - в промышленность», г. Омск, в 2008, 2009 и 2010 гг;

- II Региональной научно-технической конференции «Омский регион -месторождение возможностей», г. Омск, в 2011 г.;

- научных семинарах кафедры.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 23 научные работы, в том числе: статья в журнале «Известия вузов. Электромеханика», статья в журнале «Электротехника», 4 статьи в журнале «Омский научный вестник», монография, 2 патента на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, выполнена на 161 странице основного текста, содержит 73 рисунка и 4 таблицы, список используемой литературы из 84 наименований и приложение на 3 страницах. Общий объем диссертации - 164 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи работы, характеризуется научная новизна и практическая ценность результатов исследований.

В первой главе на основе сравнительного анализа систем оптико-механической развертки (ОМР) на основе ССЭ и матричных тепловизионных систем сделан вывод о целесообразности использования электромеханических обзорно-поисковых и сканирующих систем при реализации метода бескадрового непрерывно-построчного сканирования. На основе анализа показателей назначения узла ОМР и комплекса ограничений определены требования к электроприводу сканирующей системы. Важнейшим требованием, следующим из показателя назначения узла ОМР «минимум потерь информации при перестройке частоты сканирования», является организация отработки скачка задания частоты вращения без выхода электропривода в режимы разомкнутого управления. Данное требование определило дальнейшие исследования, результаты которых приведены в последующих главах.

Во второй главе проведен сравнительный анализ способов регулирования ССЭ и работы его основных узлов и определены перспективные направления их усовершенствования для улучшения качества регулирования.

Синхронно-синфазный электропривод (рис.1, где БЗЧ- блок задания частоты, формирующий задающую частоту/оп и импульсы угловой привязки /*"„„; ГВЧ- кварцевый генератор высокой частоты /г; ДЧ1 и ДЧ2- управляемый двоичным кодом N и неуправляемый делители частоты; ФР- фазирующий регулятор; КУ- корректирующее устройство; ЭД- электродвигатель; ИДЧ-импульсный датчик частоты вращения, формирующий г импульсов за оборот вала электродвигателя; ДП - датчик положения) строится на основе ЭПФС.

гвч

—Йг

бзч

дч1

-5> дч2

Ц>

—5>

фр

лус ■

ку

эпфс

-»Гэ/Г

■идч

Ж-

■ дп

Рис. 1. Структурная схема синхронно-синфазного электропривода

В основе построения ЭПФС лежит принцип фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), в соответствии с которым в замкнутой системе автоматического управления в качестве задающего сигнала используется частотный сигнал /оп, формируемый с помощью кварцевого генератора; в качестве сигнала обратной связи - частотный сигнал /ж, формируемый с помощью импульсного преобразователя выходной координаты системы автоматического управления; а в качестве сравнивающего элемента -логическое устройство сравнения частот и фаз двух импульсных последовательностей.

Система синхронно-синфазных электроприводов (рис. 2) представляет собой совокупность блока задания частоты и одного или нескольких синхронно-синфазных электроприводов (ССЭ1, ССЭ2, ...), связанных с БЗЧ только односторонними каналами связи.

Рис. 2. Структурная схема системы синхронно-синфазных электроприводов

Доворот каждого ведомого вала на целое число делений ИДЧ для устранения углового рассогласования в синхронном режиме работы, обусловленного наличием г линейных зон импульсного частотно-фазового дискриминатора, соответствует начальной установке углового положения (фазированию) вала электродвигателя.

Обычно реализуется алгоритм последовательной стыковки во времени процессов синхронизации и фазирования. Быстродействие такого способа фазирования может быть получено близким к оптимальному вследствие релейного алгоритма управления (по отклонению частоты вращения от заданной) в режимах насыщения ЛУС.

В обзорно-поисковых системах, реализующих метод бескадрового непрерывно-построчного сканирования, с частой перестройкой частоты вращения ССЭ происходят большие потери информации в переходных режимах работы электропривода. Для устранения этого недостатка требуется разработка новых способов регулирования ССЭ, обеспечивающих переход с одной частоты вращения на другую без размыкания САУ. Реализация таких способов управления возможна при условии тщательной проработки основных узлов электропривода и разработки усовершенствованных алгоритмов их функционирования.

Основной особенностью ЭПФС является наличие ЛУС, представляющего собой цифровое устройство и реализующего алгоритм сравнения двух частотных сигналов: опорного и контролируемого /ж, который основан на логической обработке порядка следования во времени импульсов этих частот. В качестве ЛУС обычно используется ИЧФД, однако его применение в современных системах управления ЭПФС требует реализации в нем дополнительных функций (индикация режимов работы, определение угловой ошибки электропривода и др.). Для использования в ССЭ предлагается

функциональная схема ИЧФД (рис. За, где БФС - блок фазового сравнения) с индикацией режимов работы.

Рис. 3. Функциональная схема и граф переходов ИЧФД с расширенными функциональными возможностями

Для индикации режимов работы ИЧФД используются два блокирующих триггера и схема ИЛИ-НЕ. Информация в триггеры записывается в моменты прихода импульсов опорной частоты/вп.

Полный граф переходов рассмотренного импульсного частотно-фазового дискриминатора изображен на рис. 36. В этом графе разделены состояния Т (торможение), П (пропорциональный режим) и Р (разгон), переход между ними осуществляется в моменты прихода импульсов частоты fon.

Наряду с определением фазовой ошибки импульсов сравниваемых частот в частотно-фазовом дискриминаторе предлагается реализовать алгоритм определения угловой ошибки электропривода (рис. 4), что позволит использовать его комплексно в синхронно-синфазном электроприводе.

В любом режиме работы импульсный частотно-фазовый дискриминатор позволяет непрерывно определять угловую ошибку электропривода С этой целью определяется начальное значение угловой ошибки путем подсчета количества импульсов частоты /оп между импульсом угловой привязки F0„ и импульсом Foc с выхода датчика положения электропривода. Полученное значение сохраняется в выходном реверсивном счетчике импульсов. Далее это значение корректируется в моменты прихода двух импульсов одной частоты между двумя соседними импульсами другой частоты на величину углового расстояния между соседними метками импульсного датчика частоты вращения электропривода. В результате на выходе реверсивного счетчика импульсов непрерывно формируется текущее значение угловой ошибки электропривода.

а

б

/V

■ Лф

бфс

лу

£

с Т1

о с Т2

' елб

си1

0

с си2

+ ]

-1

Даф„

У1

дш ¡/2 Уз

Х2

У4

п С

тз Ник 1

■цк . 2

0/2

2/2

Рис. 4. Функциональная электрическая схема частотно-фазового дискриминатора с определением угловой ошибки электропривода

Для повышения точности измерения фазового рассогласования в области низких частот входных импульсных сигналов предлагается функциональная схема демодулятора выходного сигнала импульсного частотно-фазового дискриминатора (рис. 5) с коррекцией выходного сигнала. Предложенная схема демодулятора выходного сигнала ИЧФД позволяет уменьшить погрешность преобразования фазовой ошибки в области низких частот, при этом наиболее высокая точность обеспечивается при фазовой ошибке, стремящейся к 0.

Рис. 5. Функциональная схема демодулятора выходного сигнала импульсного частотно-фазового дискриминатора

Для повышения быстродействия в режиме фазирования предлагается схема синхронно-синфазного электропривода, представленная на рис. 6, где ДПР- датчик положения ротора; БСИ1 и БСИ2- блоки суммирования

импульсов; ЧФД- частотно-фазовый дискриминатор; БК- блок коррекции; СП- статический преобразователь; БОФР- блок определения фазового рассогласования; ФДИ - формирователь дополнительных импульсов.

взч

фди

: бофр ->

ф]

см

г-£бси1 ,/« бси2 -н

V

чфд бк сп эд

бид|

идч -й

i- дпр

Рис. 6. Функциональная схема синхронно-синфазного электропривода

Введение в формирователь дополнительных импульсов нелинейного элемента с зоной нечувствительности позволяет в режиме фазирования осуществлять перевод электропривода в пропорциональный режим работы в момент уменьшения значения фазовой ошибки на выходе частотно-фазового дискриминатора до величины, задаваемой шириной зоны нечувствительности нелинейного элемента, что позволяет повысить быстродействие электропривода в режиме фазирования особенно в области низких частот вращения за счет уменьшения продолжительности цикла фазирования.

Работа электропривода (при отработке отрицательного фазового рассогласования) поясняется фазовым портретом (рис. 7, где цифрами обозначены моменты изменения режима работы).

Предложенные усовершенствования ССЭ обеспечивают основу для реализации следящих режимов в электроприводе.

В третьей главе проведен сравнительный анализ способов регулирования ССЭ в переходных режимах без размыкания системы автоматического управления. Для повышения качества регулирования в переходных режимах работы ССЭ предложено использовать систему автоматического управления с комбинированным управлением по задающему воздействию.

Для организации комбинированного управления по задающему воздействию в структурную схему ЭПФС введен измерительный элемент (ИЭ)

величины скачка задания Д/с и функциональный преобразователь (ФП) дня формирования компенсирующего сигнала А/доп (рис. 8).

Рис. 8. Структурная схема организации комбинированного управления по задающему воздействию

В результате в ЭПФС осуществляется замена скачка задающего сигнала Д/с линейным изменением задающего сигнала /оа, которое может быть отработано в электроприводе без выхода в режимы насыщения. Данный способ регулирования может быть отражен в модели ЭПФС в виде цепи формирования компенсирующего сигнала (рис. 9).

нэ

Рис. 9. Функциональная схема организации комбинированного управления по задающему воздействию

Для практической реализации рассмотренного алгоритма регулирования при отработке скачка сигнала задающей частоты предлагается осуществлять переход с задающей частоты /оп (код задания Л7,) на частоту /оп (+] (код

задания N¡±1) путем чередования Nj и Nнl по закону, обеспечивающему линейное нарастание сигнала задания /оп и, соответственно, угловой частоты а3 . В этом случае номер импульса т„ , следующего с периодом 7]+1 , определяется из выражения т„ =л/2~К-4п,

-т. И ,5 -<0,1

где К - количество периодов 7, на интервале регулирования / = —--,

ЕФ

еф а0>8Ешах."= и 2, 3,...

Условие полного перехода на частоту /оп ,+1 записывается в виде

На рис. ] 0 приведены графики изменения во времени задающих сигналов угловой скорости ш3(<) и угла а3(/):

1) при скачкообразном изменении задающей частоты;

2) при замене скачкообразного изменения задающего сигнала ступенчатым, при этом график а3(/) представляет собой отрезки прямых с различными наклонами;

3) при линейном регулировании задающей частоты ю3=о)3,+£ф/ с

постоянным ускорением Бф » 0,8етах , при этом график а3(/) представляет собой сумму линейно изменяющейся функции и параболы.

Рис. 10. Графики изменения во времени задающих сигналов угловой скорости и

угла

Предложенный алгоритм регулирования обеспечивает переход ССЭ с одной частоты вращения на другую без превышения допустимой угловой ошибки, что позволяет полностью исключить потерю информации и, тем самым, повысить качество работы и производительность аппаратуры обзорно-поисковой системы.

В четвертой главе проведены исследования компьютерной модели синхронно-синфазного электропривода в режимах синхронизации, фазирования и отработки скачкообразного изменения сигнала задания в программе МАТЪАВ.

Результаты компьютерного моделирования ЭПФС в режиме синхронизации с учетом реального токоограничения электродвигателя позволяют сделать вывод о целесообразности выбора коэффициента усиления корректирующего устройства в диапазоне от 10 до 15 при использовании в ЭПФС токоограничения, соответствующего выходному сигналу ЛУС в режиме

насыщения, и возможности увеличения коэффициента усиления до 50 при трехкратном увеличении уровня токоограничения.

Результаты компьютерного моделирования ССЭ в режиме фазирования подтверждают эффективность разработанного способа фазирования с пошаговым доворотом вала электродвигателя с автоматическим определением момента времени разблокировки ЛУС в каждом цикле фазирования.

Разработана компьютерная модель ССЭ с комбинированным управлением по задающему воздействию (рис. 11) для исследования режима отработки электроприводом скачка задающего сигнала, и проведено ее исследование при различных значениях задаваемого углового ускорения электропривода (рис. 12). Полученные результаты моделирования практически подтверждают достоверность основных теоретических положений диссертационной работы.

ЕН®

И-ЧЗ

со-чз сЬ-чз

Е>— Е>—•

—

-в

- —ж>

Е> —в

ра ад

1Ь

30

Рис. 11. Компьютерная модель ССЭ с комбинированным управлением по задающему воздействию

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы и выводы.

В приложении приведены материалы о внедрении результатов диссертационной работы.

! !

; 1

т( ( -4 / 01

л о.:

-V

к 0.6 .7

ч: 1

мм

комбинированным управлением по задающему воздействию

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе сравнительного анализа способов регулирования ССЭ сделан вывод о целесообразности использования в электроприводе комбинированного управления по задающему воздействию в переходных режимах работы при изменении сигнала задания.

2. Разработаны алгоритмы работы ИЧФД с индикацией режимов работы (получен патент на полезную модель) и с определением угловой ошибки электропривода.

3. Разработана схема демодуляции выходного ШИМ-сигнала ИЧФД с расширенным диапазоном рабочих частот (получен патент на полезную модель).

4. Разработан способ фазирования с пошаговым доворотом вала электродвигателя, позволяющий уменьшить время фазирования за счет автоматического определения момента разблокировки ИЧФД в каждом цикле фазирования.

5. Разработан способ комбинированного управления по задающему воздействию синхронно-синфазного электропривода при изменении сигнала задания частоты вращения, позволяющий осуществлять переход с одной угловой скорости на другую без размыкания контура ФАПЧ.

6. На основе компьютерной модели ССЭ проведено исследование предложенных алгоритмов работы ССЭ и полученные результаты моделирования подтверждают эффективность разработанных способов регулирования.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бубнова, Т. А. Способ регулирования синхронно-синфазного электропривода при ступенчатом изменении сигнала задания частоты вращения / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Известия вузов. Электромеханика. - 2010. — № 1. -С. 44-48.

2. Бубнова, Т. А. Способы фазирования электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Электротехника. -2010. -№ 5. -С. 2-8.

3. Бубнова, Т. А. Анализ влияния параметров регулятора и способа регулирования на динамику электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, П. А. Катрич, А. И. Лыченков И Омский научный вестник. Серия «Приборы, машины и технологии». - 2008. - № 4(73). - С. 117-122.

4. Бубнова, Т. А. Вопросы коррекции оборотных погрешностей измерительных преобразователей частоты вращения в электроприводе с фазовой синхронизацией / Т. А. Бубнова, А. В. Бубнов // Омский научный вестник. Серия «Приборы, машины и технологии». - 2008. -№ 4(73). - С. 123-127.

5. Бубнова, Т. А. Следящий синхронно-синфазный электропривод для обзорно-поисковых систем / Т. А. Бубнова, А. В. Бубнов, П. А. Катрич // Омский научный вестник. Серия «Приборы, машины и технологии». - 2009. -№ 1(77). -С. 147-151.

6. Бубнова, Т. А. Логическое устройство сравнения для систем фазовой автоподстройки частоты / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова, В. Л. Федоров // Омский научный вестник. Серия «Приборы, машины и технологии».

- 2009. - № 3(83). - С. 223-227.

7. Бубнова, Т. А. Современное состояние и перспективы развития теории синхронно-синфазного электропривода: Монография / Бубнов А. В., Бубнова Т. А., Федоров В. Л. - Омск : ОмГТУ, 2010.-104 с.

8. Пат. 95439 РФ, МПК Н 03 D 13/00. Импульсный частотно-фазовый дискриминатор / A.B. Бубнов, Т. А. Бубнова (РФ) - 2009146798/22; Заявлено 16.12.2009; Опубл. 27.06.2010, Бюл. №18.-1 е.: ил.

9. Пат. 98653 РФ, МПК H03D 13/00. Импульсно-фазовый дискриминатор / А. В. Бубнов, В. Л. Федоров, А. Н. Алпысова, Т. А. Бубнова (РФ) -2010119980/09; Заявлено 18.05.2010; Опубл. 20.10.2010, Бюл. №29,- 1 с.

10. Бубнова, Т. А. Алгоритмы управления электроприводов с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Россия молодая : передовые технологии - в промышленность : матер. Всерос. науч.-техн. конф. - Омск, 2008.

- Кн. 3. - С. 22-26.

11. Бубнова, Т. А. Следящий синхронно-синфазный электропривод / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, П. А. Катрич // Россия молодая : передовые технологии -в промышленность : матер. II Всерос. молодежи, науч.-техн. конф. - Омск, 2009. -Кн.З.-С. 11-15.

12. Бубнова, Т. А. Алгоритмы управления электроприводом с фазовой синхронизацией при изменении сигнала задания / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, А. Н. Алпысова // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VII Междунар. науч.-техн. конф. - Омск, 2009. - Кн. 1. - С. 125-130.

13. Бубнова, Т. А. Логическое устройство сравнения для электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова, В. Л. Федоров // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VII Межцунар. науч.-техн. конф. - Омск, 2009. - Кн. 1. - С. 130-134.

14. Бубнова, Т. А. Организация режима пошагового фазирования в синхронно-синфазном электроприводе / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова // Россия молодая : передовые технологии - в промышленность : матер. III Всерос. молодежи, науч.-техн. конф. - Омск, 2010. - Кн. 2. - С. 11-16.

15. Бубнова, Т. А. Алгоритмы работы логического устройства сравнения для электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова, Л. С. Лазарев // Россия молодая: передовые технологии - в промышленность: матер. III Всерос. молодежи, науч.-техн. конф. - Омск, 2010. -Кн. 2.-С. 17-22.

16. Бубнова, Т. А. Способ управления синхронно-синфазным электроприводом при изменении задающего сигнала / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, А. Н. Алпысова // Совершенствование электромеханических преобразователей энергии: Межвуз. тематический сб. науч. тр. - Омск: ОмГУПС, 2010. - С. 30-34.

17. Бубнова, Т. А. Сравнительный анализ способов фазирования синхронно-синфазного электропривода по быстродействию / А. В. Бубнов, Т. А.

Бубнова, М. В. Гокова // Омский регион - месторождение возможностей : матер. II Регион, науч.-техн. конф. -Омск: ОмГТУ, 2011. -Кн. 1.- С. 257-259.

18. Бубнова, Т. А. Исследование влияния уровня токоограничения на динамику электропривода с фазовой синхронизацией / Бубнов А. В., Бубнова Т. А., Чудинов А. Н. // Омский регион - месторождение возможностей : матер. II Регион, науч.-техн. конф. - Омск: ОмГТУ, 2011. - Кн. 1. - С. 259-261.

19. Бубнова, Т. А. Импульсный частотно-фазовый дискриминатор для ЭПФС / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, В. Л. Федоров, А. Н. Алпысова // Омский регион - месторождение возможностей : матер. II Регион, науч.-техн. конф. -Омск: ОмГТУ, 2011. - Кн. 1. - С. 262-264.

20. Бубнова, Т. А. Системы прецизионного электропривода: учебное пособие / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, В. Л. Федоров. - Омск: ОмГТУ, 2008. -92 с.

21. Бубнова, Т. А. Электронный учебник по дисциплине «Электрический привод» / Т. А. Бубнова, В. Л. Федоров. - М.: ГКЦИТ ОФАП, 2008. -№50200801025.

22. Бубнова, Т. А. Исследование влияния уровня токоограничения на динамику электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, А. Н. Чудинов // Энергетика и энергосбережение: межвуз. тематический сб. науч. тр. - Омск: ОмГТУ, 2011. - С. 81-87.

23. Бубнова, Т. А. Сравнение способов фазирования синхронно-синфазного электропривода по быстродействию / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова //Энергетика и энергосбережение : межвуз. тематический сб. науч. тр. - Омск : ОмГТУ, 2011. - С. 226-234.

Личный вклад. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежит в: [1], [7], [12], [16] - способ регулирования ССЭ при ступенчатом изменении сигнала задания; [2], [14], [17], [23] - способ фазирования с пошаговым доворотом вала электродвигателя; [3] - анализ влияния структуры регулятора на динамику электропривода; [4] - структура многофункционального преобразователя; [5], [11] - сравнительный анализ способов регулирования следящего ССЭ; [6], [8] - алгоритм работы Л УС с расширенными функциональными возможностями; [9], [19] - схема демодуляции выходного ШИМ-сигнала ИЧФД; [10], [20], [21] - классификация способов управления ЭПФС; [13], [15] - сравнительный анализ алгоритмов работы ЛУС; [18], [22] - исследование динамики электропривода с учетом токоограничения электродвигателя;.

Подписано в печать 25.05.2011. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.п.л. 1. Уч.-изд.л. 0,6. Тираж 110 экз. Тип.зак. 32 Заказное

Отпечатано на дупликаторе в полиграфической лаборатории кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета 644050,0мск-50, пр. Мира, 11

ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЗОРНО-ПОИСКОВЫХ СИСТЕМ.

1.1. Принципы построения сканирующих систем.

1.2. Тепловизионные сканирующие системы.

1.3. Показатели назначения и требования к электроприводу обзорно-поисковых систем.

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2. СТРУКТУРА И АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИНХРОННО-СИНФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

2.1. Структура синхронно-синфазного электропривода.

2.1.1. Принцип фазовой автоподстройки частоты как основа для построения прецизионного синхронно-синфазного электропривода.

2.1.2. Фазирование электропривода.

2.2. Электропривод с фазовой синхронизацией.

2.2.1. Логическое устройство сравнения.

2.2.1.1. Алгоритмы работы логического устройства сравнения и его элементов.

2.2.1.2. Математическая модель импульсного частотно-фазового дискриминатора.

2.2.1.3. Условия линеаризации контура фазовой синхронизации в пропорциональном режиме работы.

2.2.2. Модель электропривода с фазовой синхронизацией.

2.2.3. Использование метода фазовой плоскости для анализа динамики контура фазовой синхронизации.

2.2.4. Определение параметров корректирующего устройства.

2.2.5. Алгоритмы управления электроприводом с фазовой синхронизацией.

2.2.6. Анализ влияния токоограничения электродвигателя на динамику электропривода с фазовой синхронизацией.

2.2.7. Многофункциональный измерительный преобразователь для электропривода с фазовой синхронизацией.

2.3. Фазирование электропривода.

2.3.1. Способ пошагового доворота вала электродвигателя.

2.3.2. Способ квазиоптимального по быстродействию фазирования.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННО-СИНФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ В РЕЖИМАХ ПЕРЕСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ.

3.1. Работа синхронно-синфазного электропривода при скачкообразном изменении сигнала задания.

3.2. Следящий синхронно-синфазный электропривод для обзорно-поисковых систем.

3.3. Способ регулирования синхронно-синфазного электропривода при ступенчатом изменении сигнала задания частоты вращения.

3.3.1. Понятие комбинированного управления.

3.3.2. Организация комбинированного управления по задающему воздействию в синхронно-синфазном электроприводе.

3.3.3. Схемная реализация способа регулирования с комбинированным управлением.

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИНХРОННО-СИНФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА В МАТЬАВ.

4.1. Компьютерная модель многозначного статического элемента.

4.2. Компьютерная модель контура фазовой автоподстройки частоты.

4.3. Компьютерная модель синхронно-синфазного электропривода.

4.3.1. Анализ режима пошагового доворота вала электродвигателя.

4.3.2. Исследование режима отработки синхронно-синфазным электроприводом скачка задания.

4.4. Выводы.

Актуальность темы

Синхронно-синфазные электроприводы (ССЭ) находят широкое применение в обзорно-поисковых и сканирующих системах и устройствах, в системах технического зрения современных робототехнических комплексов, установках фототелеграфной и видеозаписывающей аппаратуры, копировальных установках, что обусловлено их высокими точностными показателями и широким диапазоном регулирования угловой скорости.

Синхронно-синфазный электропривод (рис. В.1, где БЗЧ - блок задания частоты, формирующий задающую частоту /ш и импульсы угловой привязки ; ГВЧ- кварцевый генератор высокой частоты /г; ДЧ1 и ДЧ2-управляемый двоичным кодом N и неуправляемый делители частоты; ФР -фазирующий регулятор; ЛУС - логическое устройство сравнения; КУ -корректирующее устройство; ЭД- электродвигатель; ИДЧ- импульсный датчик частоты вращения, формирующий г импульсов за оборот вала электродвигателя; ДП - датчик положения) строится на основе электропривода с фазовой синхронизацией (ЭПФС).

В основе построения ЭПФС [1] лежит принцип фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), в соответствии с которым в замкнутой системе автоматического управления в качестве задающего сигнала используется частотный сигнал /оп, формируемый с помощью кварцевого генератора; в качестве сигнала обратной связи - частотный сигнал /ос, формируемый с помощью импульсного преобразователя выходной координаты системы автоматического управления; а в качестве сравнивающего элемента -логическое устройство сравнения частот и фаз двух импульсных последовательностей.

Рис. В.1. Структурная схема синхронно-синфазного электропривода

Благодаря использованию принципа ФАПЧ в электроприводе обеспечиваются (в сравнении с высокоточными цифровыми электроприводами) более высокие точностные показатели за счет следующих факторов [2]:

- требуемая точность импульсного сигнала задания в ЭПФС легко обеспечивается за счет использования кварцевого генератора в блоке задания частоты, в то время как в цифровом электроприводе она достигается за счет значительного увеличения количества разрядов двоичного кода задания, что сильно усложняет систему регулирования;

- в цифровых электроприводах погрешность датчика угла определяется угловым расстоянием между двумя соседними метками, участвующими в формировании младшего разряда выходного цифрового сигнала датчика, а при использовании в электроприводе с фазовой синхронизацией импульсного датчика частоты вращения с тем же количеством меток г его погрешность определяется точностью нанесения меток, которая может быть обеспечена значительно выше по сравнению с угловым расстоянием между соседними метками датчика;

- применение принципа ФАПЧ (благодаря использованию логического устройства сравнения) обеспечивает в системе регулирования малую погрешность операции определения фазового рассогласования входных частот/,п и foc, а также идеальный астатизм по ошибке по частоте вращения.

Кроме того достоинством принципа ФАПЧ является простота реализации релейного алгоритма регулирования при отработке больших частотных рассогласований и, соответственно, высокое быстродействие в процессе синхронизации контура ФАПЧ с входным частотным сигналом fon. За счет логической блокировки элемента фазового сравнения, входящего в состав ЛУС, большие отклонения по частоте отрабатываются с предельным темпом, а после смены знака частотного рассогласования контур ФАПЧ замыкается по угловой ошибке и втягивается в синхронизм с входным частотным сигналом fon.

Основное направление применения синхронно-синфазных электроприводов относится к информационно-измерительным системам, что определяет специфику их работы с точки зрения изменения момента нагрузки и момента инерции. В большинстве таких электроприводов момент инерции определяется конструкцией рабочего механизма узла оптико-механической развертки (ОМР), расположенного на валу электродвигателя, и практически не изменяется во время работы электропривода; а момент нагрузки зависит, в основном, от заданной частоты вращения и проявляется в небольшой статической ошибке регулирования электропривода по углу, которая может быть сведена к минимуму за счет правильного выбора структуры и параметров регулятора.

Электродвигатель узла оптико-механической развертки сканирующей системы должен обладать высокой стабильностью и надежностью работы, а также малыми габаритами. Перспективными в этом направлении являются бесконтактные двигатели постоянного тока (БДПТ), которые наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к управляемым электродвигателям систем автоматики по электромеханическим и энергетическим характеристикам, массогабаритным показателям, надежности и диапазону частот вращения (в пределах от единиц до сотен тысяч оборотов в минуту) [3].

Основы теории построения прецизионных синхронно-синфазных электроприводов заложены в работах Р. М. Трахтенберга. Экспериментальные и теоретические исследования в этой области проводились различными научными коллективами. Значительный вклад в решение вопросов проектирования ССЭ внесли И. В. Булин-Соколов, В. И. Стребков, Б. А. Староверов, А. В. Ханаев, А. А. Киселев, В. П. Галас, М. В. Фалеев, Л. М. Осипов, Вл. В. Андрущук, Вас. В. Андрущук, В. Н. Зажирко, А. М. Сутормин, Б. М. Ямановский, В. Г. Кавко, А. В. Бубнов и др. На этой основе спроектировано значительное количество электроприводов для различных областей применения, разработаны новые способы регулирования и новые технические решения построения ССЭ.

Однако вопросы анализа и синтеза синхронно-синфазных электроприводов освещены в литературе недостаточно полно, отсутствуют достаточно простые, пригодные для инженерной практики методики проектирования ССЭ. Несмотря на широкое использование принципа ФАПЧ при построении прецизионных систем электропривода вопросы динамики таких систем рассмотрены недостаточно полно, что обусловлено наличием целого ряда нелинейностей в модели электропривода, отражающих алгоритмы работы логического устройства сравнения и токоограничение БДПТ. В результате при проектировании электроприводов необоснованно используются упрощенные модели элементов системы управления, что приводит к дополнительным затратам (связанным с экспериментальной проверкой разработанных электроприводов и их последующей доработкой), усложнению систем регулирования, малой эффективности их работы и сужению рабочего диапазона. Сдерживается разработка новых, более совершенных систем электропривода, особенно в области низких частот вращения, а также цифрового и следящего электропривода с фазовой синхронизацией [4].

Таким образом, развитие теории прецизионных систем синхронно-синфазного электропривода является актуальной задачей, решение которой позволит улучшить точностные и динамические характеристики проектируемых электроприводов, расширить область их применения и автоматизировать процесс проектирования, уменьшая затраты на их предварительные экспериментальные исследования.

Настоящая работа выполнена в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 08-08-00372-а «Анализ и синтез прецизионного синхронно-синфазного электропривода функционирующего в широком диапазоне регулирования скорости», Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы», проект №2.1.2/4475 «Исследование динамики и разработка новых способов регулирования синхронно-синфазного электропривода для обзорно-поисковых систем» и проект № 2.1.2/11230 «Исследование динамики и разработка новых способов регулирования синхронно-синфазного электропривода для обзорно-поисковых систем».

Цель диссертационной работы

Целью работы является разработка способа комбинированного управления синхронно-синфазным электроприводом обзорно-поисковой системы, позволяющего осуществлять регулирование в переходных режимах электропривода без размыкания системы автоматического управления.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

1. Разработать усовершенствованные алгоритмы работы логического устройства сравнения.

2. Продолжить исследование влияния уровня токоограничения электродвигателя и алгоритмов работы системы управления на динамику электропривода.

3. Разработать быстродействующий фазирующий регулятор с пошаговым доворотом вала электродвигателя.

4. Разработать способ регулирования ССЭ без размыкания системы автоматического управления в переходных режимах при изменении задающего сигнала.

5. Осуществить проверку разработанных алгоритмов и способов путем компьютерного моделирования синхронно-синфазного электропривода.

Основные методы научных исследований

При теоретическом исследовании режима синхронизации электропривода использовался метод фазовой плоскости. Применялись частотные методы анализа систем управления, модальный метод синтеза систем. Разработка алгоритмов работы и средств построения функциональных узлов ССЭ проводилась с применением основ теории автоматического управления, теории цепей, теории электрических машин, теории графов, методов математического моделирования. Основные расчетные соотношения получены с применением преобразований Лапласа, дифференциального и интегрального исчисления. Теоретические положения и разработанные технические решения проверялись путем моделирования в среде МАТЪАВ.

Научная новизна работы

Решение поставленных задач определило научную новизну диссертационной работы, которая заключается в следующем.

1. Разработаны алгоритмы работы импульсного частотно-фазового дискриминатора (ИЧФД) с расширенными функциональными возможностями (индикация режимов работы и определение угловой ошибки электропривода).

2. Систематизированы способы улучшения динамики ЭПФС и проведен их сравнительный анализ на основе метода фазовой плоскости.

3. Разработан способ фазирования с пошаговым доворотом вала электродвигателя, позволяющий уменьшить время фазирования за счет автоматического определения момента разблокировки ИЧФД в каждом цикле фазирования.

4. Разработан способ комбинированного управления по задающему воздействию синхронно-синфазного электропривода при изменении сигнала задания частоты вращения, позволяющий повысить качество регулирования в переходных режимах работы ССЭ за счет осуществления перехода с одной угловой скорости на другую без размыкания системы автоматического управления.

Практическая ценность работы

1. Разработаны и подтверждены патентами на полезную модель схема ИЧФД с расширенными функциональными возможностями и схема демодуляции выходного ШИМ-сигнала ИЧФД с расширенным диапазоном рабочих частот.

2. Использование результатов сравнительного анализа способов регулирования ЭПФС и алгоритмов работы его отдельных узлов позволяет в зависимости от предъявляемых к электроприводу технических требований выбрать наиболее подходящие схемные решения.

3. Разработана схема фазирующего регулятора, реализующего алгоритм пошагового доворота вала электродвигателя, позволяющая уменьшить время фазирования за счет автоматического определения момента разблокировки ИЧФД в каждом цикле фазирования.

4. Разработанный алгоритм работы блока задания частоты, реализующий способ комбинированного управления по задающему воздействию синхронно-синфазным электроприводом при изменении сигнала задания частоты вращения, позволит повысить качество регулирования в переходных режимах работы ССЭ за счет осуществления перехода с одной угловой скорости на другую без размыкания системы автоматического управления и, соответственно, уменьшить потери информации в обзорно-поисковых и сканирующих системах.

Реализация результатов работы

Учебное пособие «Системы прецизионного электропривода» авторов Бубнова А. В., Бубновой Т. А., Федорова В. Л., в котором отражены результаты исследований, используется студентами специальности 210106.65 «Промышленная электроника» при изучении дисциплины специализации «Системы прецизионного электропривода».

Электронный учебник по дисциплине «Электрический привод» авторов Федорова В. Л., Бубновой Т. А. используется студентами специальности 210106.65 «Промышленная электроника» при изучении дисциплины «Теория автоматического управления» и специальности 140211.65 «Электроснабжение» при изучении дисциплин «Основы теории автоматического управления», «Электрический привод»,

Автоматизированный электропривод».

Алгоритмы работы импульсного частотно-фазового дискриминатора, позволяющие расширить его функциональные возможности (индикация режимов работы, возможность определения угловой ошибки электропривода); алгоритм функционирования блока задания частоты при работе синхронно-синфазного электропривода в переходных режимах; рекомендации по выбору основных узлов синхронно-синфазного электропривода использовались в ОАО «Центральное конструкторское бюро автоматики» при разработке прецизионных электроприводов.

Публикации. Апробация работы

По результатам выполненных исследований опубликовано 26 научных работ, в том числе: статья в журнале «Известия вузов. Электромеханика», статья в журнале «Электротехника», 4 статьи в журнале «Омский научный вестник», монография, 2 патента на полезную модель.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- научно-практической конференции «Энергетика на рубеже веков», г. Омск, в 2003 г.;

- II Всероссийской научно-практической конференции «Автоматизированный электропривод и промышленная электроника в металлургической и горно-топливной отраслях», г. Новокузнецк, в 2004 г.;

- V и VII Международных научно-технических конференциях «Динамика систем, механизмов и машин», г. Омск, в 2004 и 2009 гг.;

- I, II и III Всероссийских научно-технических конференциях «Россия молодая : передовые технологии - в промышленность», г. Омск, в 2008,2009 и 2010 гг;

- научных семинарах кафедры.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, выполнена на 161 странице основного текста, содержит 73 рисунка и 4 таблицы, список используемой литературы из 84 наименований и приложение на 3 страницах. Общий объем диссертации - 164 страницы.

Основные результаты и выводы по работе.

1. Разработан алгоритм работы ИЧФД с индикацией режимов работы.

2. Разработана схема демодуляции выходного ШИМ-сигнала ИЧФД с расширенным диапазоном рабочих частот.

3. Проведен сравнительный анализ способов улучшения динамики ЭПФС.

4. Разработан способ фазирования с пошаговым доворотом вала электродвигателя, позволяющий уменьшить время фазирования за счет автоматического определения момента разблокировки ИЧФД в каждом цикле фазирования.

5. На основе сравнительного анализа способов регулирования ССЭ сделан вывод о целесообразности использования в электроприводе комбинированного управления по задающему воздействию в переходных режимах работы при изменении сигнала задания.

6. Разработан способ регулирования синхронно-синфазного электропривода при изменении сигнала задания частоты вращения, позволяющий осуществлять переход с одной угловой скорости на другую без размыкания контура ФАПЧ.

7. На основе компьютерной модели ССЭ проведено исследование предложенных алгоритмов работы ССЭ и полученные результаты моделирования подтверждают достоверность разработанных способов регулирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Трахтенберг, P.M. Импульсные астатические системы электропривода с. дискретным управлением.- М. : Энергоиздат, 1982. -168 с.

2. Бубнов, А. В. Способ регулирования синхронно-синфазного электропривода при ступенчатом изменении сигнала задания частоты вращения / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Известия вузов. Электромеханика. -2010.-№ 1.-С. 44-48.

3. Управляемые бесконтактные двигатели постоянного тока / Н. П. Адволоткин, В. Г. Гращенков, Н. И. Лебедев и др. Л.: Энергоатомиздат, 1984.- 160 с.

4. Бубнов, А. В. Вопросы теории и проектирования прецизионных синхронно-синфазных электроприводов постоянного тока : Монография. -Омск : Омский научный вестник, 2005. 190 с.

5. Мирошников, М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л. : Машиностроение, 1977. - 600 с.

6. Катыс, Г. П. Автоматическое сканирование. М. : Машиностроение, 1969.-516 с.

7. Хахин, В. И. Тепловизионные системы: Учеб. пособие / В. И. Хахин, Н. Д. Куртев, Б. И. Голубь. М. : МИРЭА, 1988. - 106 с.

8. Катрич, П. А. Классификация тепловизионных систем / П. А. Катрич, А. И. Лыченков // Материалы V Междунар. науч.-техн. конф. «Динамика систем, механизмов и машин». Омск, 2004. - С. 185-188.

9. Криксунов, JI. 3. Тепловизоры (справочник) / Л. 3. Криксунов, Г. А. Падалко. Киев : Техника, 1987. - 174 с.

10. П.Жуков, А. Г. Тепловизионные приборы и их применение / А. Г. Жуков, А. Н. Горюнов, А. А. Кальфа. М. : Радио и связь, 1983. - 46 с.

11. Бубнов, A.B. Математическая модель логического устройства сравнения для электропривода с фазовой синхронизацией // Электричество. -2005.-№5.-С. 27-31.

12. Высокоточные преобразователи угловых перемещений / Э. Н. Асиновский, А. А. Ахметжанов, М. А. Габидулин и др. Под общ. ред. А. А. Ахметжанова. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 128 с.

13. Пивоварова Л. Н., Куликова Н. И. Фотоэлектрические преобразователи для измерения угловых и линейных перемещений // Оптико-механическая промышленность. 1974. - №8. - С. 64-72.

14. Дарменко Ю. П., Иванов Б. Н. Контроль положения кругового кодового растра по разности фаз электрических сигналов // Оптико-механическая промышленность. 1983. - № 8. - С. 12-15.

15. A.c. 1312734 СССР, МКИ4 НОЗ М 1/24. Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код / A.B. Бубнов, В.Н. Зажирко, A.M. Сутормин и др. (СССР). 4 е.: ил.

16. Стребков, В. И. Импульсный частотно-фазовый дискриминатор на интегральных микросхемах // Электронная техника в автоматике / Под ред. Ю. И. Конева. М.: Советское радио, 1977. - Вып. 9. - С. 223-230.

17. A.c. 569000 СССР, МКИ2 НОЗ D 13/00. Импульсный частотно-фазовый дискриминатор / В. И. Стребков (СССР). 3 е.: ил.

18. Бубнов, А. В. Логическое устройство сравнения для систем фазовой автоподстройки частоты / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова, В. Л. Федоров // Омский научный вестник. Серия «Приборы, машины и технологии». 2009. - № 3(83). - С. 223-227.

19. Бубнов, А. В. Логическое устройство сравнения для электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, М. В. Гокова, В. Л.

20. Федоров // Динамика систем, механизмов и машин : Матер. VII Междунар. науч.-техн. конф. Омск, 2009. - Кн. 1. - С. 130-134.

21. A.c. 1589373 СССР, МКИ5 Н03 D 13/00. Частотно-фазовый дискриминатор / А. В. Бубнов, В. Г. Кавко, А. М. Сутормин (СССР). 5 е.: ил.

22. Бубнов, А. В. Многофункциональное логическое устройство сравнения для электропривода с фазовой синхронизацией // Известия Томского политехнического университета. 2005. - № 4. - Т. 308. - С. 153— 157.

23. A.c. 1508334 СССР, МКИ4 Н02 Р 5/06. Стабилизированный электропривод / А. В. Бубнов, В. Г. Кавко, А. М. Сутормин (СССР). 4 е.: ил.

24. Бубнов, А. В. Способ коррекции электропривода с фазовой синхронизацией // Известия вузов. Электромеханика. 2005. - № 4.- С. 4952.

25. Пат. 95439 РФ, МПК H03D 13/00. Импульсный частотно-фазовый дискриминатор / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова (РФ) 1 е.: ил.

26. A.c. 1624649 СССР, МКИ5 Н02 Р 5/06. Стабилизированный электропривод / А. В. Бубнов, Б. М. Ямановский (СССР). 4 е.: ил.

27. Бубнов, А. В. Анализ влияния алгоритма работы импульсного частотно-фазового дискриминатора на динамику электропривода с фазовой синхронизацией // Известия Томского политехнического университета. -2004. № 6. - Т. 307. - С. 139-143.

28. Бубнов, А. В. Улучшение динамики электропривода с фазовой синхронизацией // Электротехника. 2005. - № 11. - С. 48-52.

29. A.c. 292229 СССР, МКИ2 Н03 К 5/20. Устройство для разделения входных импульсов двухканального счетчика / В. Н. Чепрасов, Н. А. Луганский (СССР). 2 е.: ил.

30. A.c. 1688381 СССР, МКИ5 Н03 D 13/00. Импульсно-фазовый дискриминатор / В. Л. Федоров, А. В. Бубнов, В. Г. Кавко, А. М. Сутормин (СССР).-4 е.: ил.

31. Пат. 98653 РФ, МПК H03D 13/00. Импульсно-фазовый дискриминатор / А. В. Бубнов, В. JI. Федоров, А. Н. Алпысова Т. А. Бубнова (РФ) 1 е.: ил.

32. Бубнов, А. В. Обоснование модели импульсного частотно-фазового дискриминатора в системе синхронно-синфазного вращения // Мат. IV Междунар. науч.-техн. конф. «Динамика систем, механизмов и машин». -Омск, 2002. -Кн.1. С. 141-144.

33. Бубнов A.B. Разработка модели импульсного частотно-фазового дискриминатора // Электромагнитные процессы в электрических устройствах и машинах. Омск, 1990. - С. 18-21.

34. Бубнов A.B. Исследование режима захвата в астатическом дискретном электроприводе // Электромагнитные процессы в электрических машинах и аппаратах / Под ред. В.Н. Зажирко. Омск, 1986. - С. 37-39.

35. Бубнов A.B. Исследование режима синхронизации в контуре фазовой автоподстройки частоты вращения. Омск: ОмГТУ, 1999. - Деп. в ВИНИТИ 23.12.99, № 3805 -В99. -21 с.

36. Зажирко В.Н., Бубнов A.B. Анализ динамических свойств синхронного электропривода с цифровой фазовой коррекцией // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. «Микропроцессорные системы автоматизации технологических процессов». Новосибирск, 1987. - С. 22.

37. Кавко В.Г. Синфазный электропривод, квазиоптимальный по разнородным критериям качества: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03. Омск, 1989.-212 с.

38. Кавко В.Г. Особенности управления бесконтактным электромеханическим . преобразователем с учетом токоограничения // Электромагнитные процессы в электрических машинах и аппаратах / Под ред. В.Н. Зажирко. Омск, 1986. - С. 40-46.

39. Кавко В.Г., Бубнов A.B. Оценка эффективности модальных регуляторов в электроприводе с импульсно-фазовой автоподстройкой частоты вращения // Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. «Динамика систем, механизмов и машин». Омск, 1995. - Кн.1. - С. 33.

40. A.c. 1220098 СССР, МКИ4 Н02 Р 5/50. Устройство для управления многодвигательным электроприводом / А. М. Сутормин, Б. М. Ямановский, Г. А. Краснов, Р. Д. Мухамедяров (СССР). 3 с. : ил.

41. Бубнов, А. В. Системы прецизионного электропривода : учебное пособие / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова, В. JI. Федоров. Омск : ОмГТУ, 2008. -92 с.

42. Бубнов A.B. Сравнительный анализ способов улучшения динамики электропривода с фазовой синхронизацией // Известия вузов. Электромеханика. 2006. - № 2. - С. 37-41.

43. Бубнов, А. В. Алгоритмы управления электроприводов с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Россия молодая : передовые технологии в промышленность : матер. Всерос. науч.-техн. конф. - Омск, 2008. - Кн. 3.-С. 22-26.

44. Бубнов, А. В. Анализ влияния токоограничения электродвигателя на динамику электропривода тепловизорной системы / А. В. Бубнов, Т. А.

45. Бубнова, П. А. Катрич, А. И. Лыченков // Энергетика на рубеже веков : сб. матер, науч.-практ. конф. / под ред. В. Н. Горюнова. Омск : ОмГТУ, 2003. -С.165-170.

46. Бубнов, А. В. Вопросы анализа и синтеза прецизионных систем синхронно-синфазного электропривода постоянного тока : научное издание. Омск : Омский научный вестник, 2004. - 131 с.

47. Тун, А. Я. Системы контроля скорости электропривода. М. : Энергоиздат, 1984. - 168 с.

48. Фотоэлектрические преобразователи информации / под ред. Л. Н. Преснухина. М. : Машиностроение, 1974. - 375 с.

49. Пат. 3919634 США, МКИ3 G 01 Р 3/48. Схема коррекции напряжения на аналоговом датчике скорости / Horst Appel, Klaus Böhm, Gerhard Gleissner (ФРГ). Изобретения за рубежом. 1976. - №7. - С. 67.

50. А. с. 1029080 СССР, МКИ3 G 01 Р 3/46. Преобразователь угловой скорости / А. В. Бубнов, В. Н. Горюнов (СССР). 3 с. : ил.

51. А. с. 1273810 СССР, МКИ4 G 01 Р 3/46. Преобразователь угловой скорости / А. В. Бубнов, В. Н. Зажирко, Б. М. Ямановский (СССР). 4 с. : ил.

52. Сутормин, А. М. Оптимизация процесса фазирования бесконтактного двигателя постоянного тока по быстродействию / А. М. Сутормин, В. Г. Кавко // Исследование специальных электрических машин и машинно-вентильных систем. Томск, 1984. - С. 63-67.

53. Бубнов А. В. Сравнительный анализ способов фазирования синхронно-синфазных электроприводов по быстродействию / А. В. Бубнов,

54. B. А. Емашов, П. А. Катрич, А. Н. Митяев // Динамика систем, механизмов и машин: Матер. VII Междунар. науч.-техн. конф. Омск, 2009. - Кн. 1.1. C. 121-125.

55. Бубнов А. В. Способы фазирования электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, Т. А. Бубнова // Электротехника. 2010. -№5.-С. 2-8.

56. A.c. 921012 СССР, МКИ3 Н02 Р 5/06. Устройство для стабилизации скорости и фазы вращения ротора электродвигателя постоянного тока / А. А. Дубенский, В. П. Дроганов, Н. А. Иванов (СССР). 3 е.: ил.

57. A.c. 1040584 СССР, МКИ3 Н02 Р 5/46. Устройство для согласования углового положения синхронно вращающихся валов электродвигателей / Вл. В. Андрущук, Вас. В. Андрущук (СССР). 3 е.: ил.

58. A.c. 902189 СССР, МКИ3 Н02 Р 5/50. Устройство для согласования углового положения синхронно вращающихся валов электродвигателей / Вл. В. Андрущук, Вас. В. Андрущук (СССР). 3 е.: ил.

59. A.c. 1272444 СССР, МКИ4 Н02 Р 5/06. Способ фазирования вращающегося вала электродвигателя / А. М. Сутормин (СССР). 3 е.: ил.

60. A.c. 1100700 СССР, МКИ3 Н02 Р 5/50. Устройство для согласования углового положения синхронно вращающихся валов электродвигателей постоянного тока / А. М. Сутормин, Б. М. Ямановский, В. Н. Зажирко и др. (СССР).-7 е.: ил.

61. A.c. 1106000 СССР, МКИ3 Н02 Р 5/06. Способ фазирования вращающегося вала электродвигателя / А. М. Сутормин, Б. М. Ямановский, В. И. Зажирко, В. Г. Кавко (СССР). 3 е.: ил.

62. A.c. 1591172 СССР, МКИ5 Н02 Р 5/50, 5/06. Синхронно-синфазный электропривод / А. В. Бубнов, В. Г. Кавко, А. М. Сутормин и др. (СССР). -6 е.: ил.

63. Бубнов, А. В. Способ фазирования систем синхронно-синфазных приводов / А. В. Бубнов, П. А. Катрич // Омский научный вестник. 2006. -№8.-С. 117-120.

64. A.c. 1612368 СССР, МКИ5 Н02 Р 5/50, 5/06. Устройство для согласования углового положения синхронно вращающихся валов электродвигателей постоянного тока / А. М. Сутормин, В. Г. Кавко, А. В. Бубнов и др. (СССР). 4 е.: ил.

65. Бубнов, А. В. Эффективный способ фазирования систем синхронно-синфазных электроприводов // Омский научный вестник. 2005. - № 4. - С. 142-147.

66. Бубнов, А. В. Следящий электропривод с фазовой синхронизацией / A.B. Бубнов, П. А. Катрич. Омск, 2006.- Деп. в ВИНИТИ 26.09.2006, № 1176. -В2006. -49 с.

67. Бубнов, A.B. Вопросы выбора регулятора для следящего электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов, П. А. Катрич // Омский научный вестник. 2005. - № 2. - С. 128-131.

68. Бубнов А. В. Следящий синхронно-синфазный электропривод для обзорно-поисковых систем / Т. А. Бубнова, А. В. Бубнов, П. А. Катрич // Омский научный вестник. Серия «Приборы, машины и технологии». 2009. -№ 1(77).-С. 147-151.

69. Бубнов А. В. Следящий синхронно-синфазный электропривод / Т. А. Бубнова, А. В. Бубнов, П. А. Катрич // Россия молодая : передовые технологии в промышленность : матер. II Всерос. молодежи, науч.-техн. конф. - Омск, 2009. - Кн. 3. - С. 11-15.

70. Катрич, П. А. Разработка следящего синхронно-синфазного электропривода для обзорно-поисковых систем: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03. Омск, 2007. - 161 с.

71. Катрич, П. А. Частотно-задающий блок следящего электропривода с фазовой синхронизацией. Омск, 2006. - Деп. в ВИНИТИ 26.09.2006, № 1178. -В2006. - 13 с.

72. Бубнов, А. В. Алгоритм работы импульсного частотно-задающего блока / А. В. Бубнов, П. А. Катрич. М. : ВНТИЦ, 2006. - № 50200601819.

73. Бубнова, Т. А. Электронный учебник по дисциплине «Электрический привод» / Т. А. Бубнова, В. Л. Федоров. М. : ГКЦИТ ОФАП, 2008. - № 50200801025.

74. Бубнов А. В. Современное состояние и перспективы развития теории синхронно-синфазного электропривода : Монография / Бубнов А. В., Бубнова Т. А., Федоров В. Л. Омск : ОмГТУ, 2010.-104 с.

75. Катрич, П. А., Игнатов, А. С. Блок «Многозначная нелинейность». -М.: ВНТИЦ, 2005. -№50200501804.

76. Катрич П. А. Компьютерное моделирование электропривода с фазовой синхронизацией / П.А. Катрич, А.И. Лыченков, Т.А. Бубнова // Материалы V Междунар. науч.-техн. конф. «Динамика систем, механизмов и машин». Омск, 2004. - С. 189-192.

77. Бубнов, А. В., Катрич, П. А. Моделирование электропривода с фазовой синхронизацией в МАТЬАВ-81М1ЛЛ1ЧК // Известия Томского политехнического университета. 2006. - № 3. - Т. 309. - С. 165-170.

78. Бубнов А. В. Прецизионные системы синхронно-синфазного электропривода постоянного тока: теория и проектирование. Дис. . докт. техн. наук: 05.09.03. Омск, 2006. - 283 с.

79. Сутормин А. М. Разработка и исследование систем синхронно-синфазного вращения прецизионных приборов: Дис. . канд. техн. наук: 05.09.03.-Томск, 1987.-214 с.