Принципиально возможны несколько вариантов формирования сигналов управления коммутаторами. Все их можно свести к двум основным: первый вариант, когда сигналы коммутации формируются на основе сигнала суммы токов ключей ШС; второй вариант сигналы формируются по отклонению выходного напряжения от заданного, или интегралу ошибки.
Рассмотрим преимущества и недостатки обоих вариантов. Укрупненная функциональная схема первого варианта формирователя представлена, на рисунке 1.3. Сигналы, характеризующие состояние ключей ШС, логические (0, 1) либо линейные (от 0 до 1), поступают на вход суммирующего устройства. Сумма сигналов поступает в устройство сравнение, которое, в зависимости от значения суммы, выдает сигналы коммутации секций.
Рис 1.3. Функциональная схема формирователя сигнала переключения коммутатора (Токовый вариант).
Второй вариант представлен на рисунке 1.4. Напряжение интегратора поступает на вход порогового устройства, если напряжение оказывается выше верхнего порога, то одна секция замыкается, если ниже нижнего то одна секция размыкается. Такой вариант имеет существенный потенциальный недостаток, в нем организуется два параллельных контура управления, а это может привести к неустойчивой работе всей системы в целом. Поэтому предпочтительнее использовать первый вариант.
Рис 1.4. Функциональная схема формирования сигнала переключения коммутатора (вариант с отклонением интегральной ошибки).
Заштрихованные области (на рисунке 1.4) - области уменьшения и увеличения числа подключенных секций.
Очевидно, что с целью увеличения скорости реакции регулятора, при больших амплитудах скачкообразного изменения тока, целесообразно изменение одновременно коммутируемых секций до 2х - 3х. Для реализации этой функции необходимо измерение амплитуды приращения тока выходного фильтра.
Описание устройства обработки сигналов (на счетчиках и регистрах)
Сигналы полученные с формирователя необходимо обработать. Обработка заключается в установлении количества замкнутых и разомкнутых ключей в текущий момент времени, в соответствии с входными сигналами и начальными условиями для текущего момента времени условиями.
Наиболее простое решение - применение сдвиговых регистров или счетчиков импульсов. И те и другие могут быть как реверсивные так и не реверсивные. Нереверсивный счетчик применить в данной конструкции невозможно, не прибегая к через мерно сложной схемотехнике. Использование реверсивного счетчика (типа К564ИЕ11) устраняет этот недостаток, но такая схема потребует сложного дешифратора (вариант схемы дешифратора приведен в приложении 1.1). Применение сдвигового регистра позволяет обойтись без дешифратора, но при дальнейших исследованиях выяснилось, что схема с нереверсивным сдвиговым регистром имеет существенный недостаток. При появлении сигнала замыкания ключей, при условии что несколько ключей в текущий момент времени разомкнуты, происходит сдвиг данных по выходам регистра, а общее число замкнутых и разомкнутых ключей не меняется, происходит только смена их местоположения. Такой сдвиг происходит пока старшая логическая единица записанного в регистр числа не потеряется из-за превышения разрядности. Такой алгоритм работы значительно снижает быстродействие схемы, а последовательное замыкание и размыкание ключей вызывает множество накладываемых друг на друга переходные процессов. Также из за работы ключей не в статическом а в динамическом режиме, увеличивает потери, а соответственно снижает КПД.
Самое читаемое:
Анализ систем автоматизированного управления численными методами
Бурное развитие новейшей техники и всё большее внедрение современных
разделов математики в инженерные исследования неизмеримо повысили требования к
математической подготовке инженеров и научных работников, занимающихся
прикладными вопросами. В настоящее время, требуется знание многих разделов
современной математики и в первую очеред ...