МПСУ управляемыми выпрямителями

1.

Новосибирский Государственный Технический Университет
Факультет Радиотехники, Электроники и Физики
И. А. Баховцев
Микропроцессорные
системы управления
устройствами силовой
электроники

2.

Глава 1.
МПСУ вентильными
преобразователями.
Общие понятия и требования

3.

1.1. Классификация микропроцессорных систем
МПВС
ИИМПС
ИУМПС
Характеристики:
1. Оптимизация структуры для конкретного применения;
2. Работа в режиме реального времени;
3. Высокие требования к надежности с учетом большой
продолжительности непрерывной работы;
4. Сложные условия эксплуатации.
ИУМПС – это комплекс аппаратных и программных средств, который
под воздействием оператора или автоматически управляет
состоянием какого-либо объекта.

4. Обобщенная структура ИУМПС

Для ИУМПС
ОУ
(ОИ)
УСО
МикроЭВМ
к ЭВМ
в. у.
ДВИ
ПУ
УОИ
МПВС

5. Задачи, решаемые УСО в ИУМПС

1. Ввод и предварительная обработка входной информации
в УСО (гальваническая развязка, фильтрация, нормализация, аналого-цифровое преобразование и т.д.).
2. Преобразование управляющих воздействий к виду,
необходимому для ОУ (усиление, цифро-аналоговое
преобразование, гальваническая развязка и т.д.).
Особенности УСО в ИУМПС
1. Нестандартный компонент
2. Во многом определяет массо-габаритные показатели МПСУ.

6. 1.2. Структура энергетической системы

ИП
КА
m
ВП
ОУ
n
Силовой
канал
k
МПСУ
Информационноуправляющий
канал
к ЭВМ
верхнего
уровня
Состав энергетической системы: источник питания ИП,
коммутационная аппаратура КА, вентильный преобразователь ВП,
объект управления ОУ, микропроцессорная система управления МПСУ.

7. 1.3.-1.4. Особенности ВП как объекта управления. Особенности МПС как средства управления

ВП – это дискретная импульсная система.
ВП – это система с переменной структурой.
ВП – это нелинейная система.
ВП – это преобразователь электрической энергии.
ВП – это многоконтурная замкнутая САР
МП – это последовательное устройство
Время задержки расчета алгоритма – время от момента
считывания входной информации до момента выдачи
выходного управляющего воздействия.
Вывод: у ВП есть дискретность в преобразовании энергии, а у
МПСУ есть дискретность в управлении.
В МПСУ ВП совмещают интервал дискретности
управления с интервалом дискретности
преобразования энергии в ВП !!!

8. 1.5. Типовые требования, предъявляемые к МПСУ ВП

1.
1.
2.
3.
2.
4.
3.
5.
4.
Сервисные требования:
Основные требования:
ФС (Функция связи) – необходима для установления связи между
МПС и оператором и/или ЭВМ верхнего уровня.
ФМТ (Функция мониторинга) – считывание с соответствующих
ФЗ (Функция защиты) – необходима для защиты компонентов
датчиков электрических и механических параметров, их
силового канала или изменения режима его работы в критических
первичная обработка и преобразование с помощью АЦП в
режимах.
двоичный код.
ФД (Функция диагностики СУ) – необходима для контроля
ФР (Функция регулятора) – формирование по вектору задающих
состояния отдельных модулей МПСУ путем выполнения
сигналов и вектору сигналов ОС, согласно реализуемым
соответствующих тестовых программ.
алгоритмам, управляющего сигнала на ВП.
ФОИ (Функция отображения информации) – необходима для
ФМ (Функция модулятора) – преобразование управляющего
индикации текущих параметров объекта управления и состояния
сигнала во временной интервал (фазу), задающий момент
системы в целом.
коммутации вентиля преобразователя.
ФНР (Функция наладочного режима)- необходима для адаптации
ФАР (Функция алгоритмического распределения) –
серийно выпускаемой МПСУ к требованиям конкретного объекта
формирование для каждого временного интервала
управления с целью оптимизации системы в целом.
слова состояния вентилей согласно заданному алгоритму
переключения в ВП.

9. 1.6. Требования, предъявляемые к МПС, используемым в МПСУ ВП

требуются для реализации фильтров, алгоритмов контроля и
регулирования.
• операции по переработке информации в МП должны происходить с
той же скоростью, с которой происходят процессы в объекте управления;
• работа МПСУ в режиме РВ делает необходимым "привязку"
(синхронизацию) выполнения программы к внешним событиям;
• работа МПСУ в режиме РВ подразумевает выполнение различных
операций, имеющих дело с реальными временными интервалами.
• важная операция в случае многозадачного регулирования, где
работающей системе часто требуется сменить задачи согласно условиям
работы и стратегии управления.
• неотъемлемое свойство МПСУ, так как большинство из них работают в
сетевой среде, работу которой координирует центральная микроЭВМ