Jak połączyć szeregowo dwa regulatory PI do silnika prądu stałego?

Question

Witam. Mam problem z połączeniem szeregowym dwóch regulatorów PI do sterowania silnikiem pradu stałego. Nastawy mam juz dobrane problem tkwi tylko w kwesti połączenia takiego układu. Jeden regulator jest regulatorem od prędkości obrotowej. Jego sygnałem wejściowym jest uchyb od wartości zadanej...

PIXOSTAT · Answer

Masz książeczkę Urządzenia elektroniki przemysłowej M.Kaźmierowski, M.Nowak, A.Wójciak ? Tam zdaje się Twój układ wraz z jego syntezą jest opisany dokładnie.

pembuk · Answer

Dodaje kilka screenow z PSIM-a.
Mam jeszcze pytanie czy w ukladzie z samym regukatorem pradu nastawy regulatora PI powinny byc inne niz dla regulatora w ukladzie z samyma regulacja predkoscia obrotowa?
Wydaje mi sie ze nie bo przeciez obiekt to obiek i jego dynamika sie nie zmienia, ale zastanawiajace jest to ze uklad z samym regulatorem pradu nie dziala poprawnie.

Schemat blokowy:

Schemat układu:

Napięcie i prąd dla powyższego układu:

Sygnały z regulatorów PI prędkości i prądu:

Przebieg pradu w układzie z samym regulatorem pradu ( prad zadany 4A ):

Przebieg predkosci w ukłdzie z samym regulatorem predkosci :

Przebieg sygnału z regulatora w ukladzie z samym regulatorem predkosci:

Jak widac uklad z regulatorem predkosci ( samym dzialajako tako ok) mam problem tylko z tym regulatorem pradu. Z załozenia ma byc to regulator PI tylko nie mam pojecia jak wlaczyc go w petle regulacji. Z obserwacji symulacji wnioskuje ze w tym ukladzie prad jest jako tako stabilny nawet przy zmianach obciazenia. Byc moze mam cos nie tak z parametrami samego silnika. Jesli macie jakies obiekcje co do tego lub jakies sugestie co do pomyslu na realizacje takich zalozen to bardzo prosze o odpowiedz.

pozdrawiam pembuk

bonanza · Answer

Dawno się o tym uczyłem, ale to chyba jest coś w rodzaju kaskady regulatorów.
Jeśli chodzi o parametry regulatorów kaskady, to właśnie powinny być różne - tu leży sens idei kaskady. Nadrzędny regulator zadaje pożądaną wartość prądu na podstawie prędkości zadanej i rzeczywistej zgodnie z dynamiką regulowanego obiektu. Regulator podrzędny ma parametry zorientowane na reakcję samego silnika (odpowiedź prądowa na zadawany sygnał sterujący) - tu stałe czasowe będą mniejsze.
Silnik nieobciążony sterowany prądem będzie miał chyba skłonność do rozbiegania się.

pembuk · Answer

Nie kumam tylko po co w tym ukladzie regulator pradu. Skoro uklad dziala mi poprawnie z regulatorem predkosci ( samym), po co jest jeszcze regulator pradu? Silnik z dwoma regulatorami rozbiega mi sie nawet z obciazeniem, az w koncu wszystko pada

( dobrze ze to tylko symulacja). Czy to mozliwe ze nie potrzebuje regulatora pradu wogole? Przebiegi pradu sa ok z samym regulatorem predkosci.

pozdrawiam pembuk

Jesli ktoś może to prosze o komentarz do tych przbiegów.

Dotycza one pracy ukladu tylko z regulatorem predkosci obrotowej. W trakcie symulacji sa okresowe zmiany predksoci zadanej oraz dodanie i zdjecie obciazenia. Na moje wszystko wyglada ok. A co Wy na to?

bonanza · Answer

Szczerze mówiąc mi ten regulator prądu do szczęścia nie byłby potrzebny. Obroty podążają za napięciem, a tacho daje sygnał sprzężenia zwrotnego - wydaje się, że to by wystarczyło.
Silniki DC są w moich stronach na wymarciu, ale dwa, które oglądałem z bliska, były bardzo "sztywne" - rezystancja zastępcza wirnika była bardzo mała, co powodowało, że przy skokowych zmianach zadanej prędkości obrotowej (na plus) prąd wirnika był bardzo duży i włączało się zabezpieczenie albo ogranicznik prądu. Być może idea regulacji prądu to sposób na ucywilizowanie tych udarów, choć dla mnie jest to "pobijanie kotka za pomocą młotka". Jednak kol. Pixostat potwierdza, że jest to układ znany w praktyce - może jeszcze coś dorzuci do tematu?

PIXOSTAT · Answer

Niewiele - widziałem taki patent tylko raz w bodajże czeskiej lub radzieckiej wytaczarce - ale badań w praktyce nie robiłem... poza podaną wcześniej wiedzą teoretyczną nie pomogę...

sea-wolf · Answer

podłącze się do tematu

mam taki problem, robię symulację w TCadzie napędu silnika DC z przekształtnikiem czterokwadrantowym i mam problem z doborem wartości regulatorów PI

znalazłem takie wzory, że dla regulatora prądu
T=Lt/Rt
K=(Rt*T)/2*f f-czestotliwosc przeksztaltnika

i prądy działają ok

natomiast mam duży problem z regulatorem prędkości; gdy zwiększam moment bezwładności silnika i obciążenie to momentalnie wzrasta uchyb;
im większy moment bezwładności tym wzmocnienie muszę dosyć mocno zwiększać

proszę o radę co z tym regulatorem prędkości, jakie wzory na regulator PI powinienem zastosować

Jak połączyć szeregowo dwa regulatory PI do silnika prądu stałego?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Podsumowanie tematu