Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze...
Transcript of Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze...
![Page 1: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/1.jpg)
Regulisani elektromotorni
pogoni sa mašinama
jednosmerne struje
Osnovne karakteristike
Regulacija momenta - struje indukta
Regulacija brzine
Načini realizacije (aktuatora)
za rad u 2 ili 4 kvadranta
Elektromotorni pogon promenljive brzine sa
MJSndash sistem bez povratne veze
UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi
(primer pogona sa laboratorijskih vežbi)
M ua
Aktuator
Opterećenje
w
Zadavanje
željene
brzine
Elektromotorni pogon promenljive brzine sa
MJSndash sistem bez povratne veze
UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi
(primer pogona sa tiristorskim mostom)
M ua
Aktuator
Opterećenje
w
Kontroler (soft-start)
Zadavanje
željene
brzine
uc
REGULACIJA - Pogon u zatvorenoj sprezi
(primer sa regulacijom brzine)
M ua
Aktuator
Optere-
ćenje
w
Zadavanje
željene
brzine
uc D Prilagođenje
reference
(soft-start)
Regu-
lator
Diskriminator
+ -
Signal
greške
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Elementi karakteristični za regulisane
elektromotorne pogone
bull Prilagođenje reference (u statičkom i
dinamičkom smislu) (soft start)
bull Diskriminator (u sastavu regulatora)
bull Regulator
bull Davač regulisane veličine (merenje električnih
i neelektričnih veličina galvansko odvajanje)
bull Povratna veza
Regulatori
Regulator u y (vc)
Regulator obezbeđuje
bull Statičke i dinamičke karakteristike RP
bull Odgovarajuću vrednost komandnog signala Vc
Vrste regulatora po karakteristici prenosa
P I D PI PD PID
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 2: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/2.jpg)
Elektromotorni pogon promenljive brzine sa
MJSndash sistem bez povratne veze
UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi
(primer pogona sa laboratorijskih vežbi)
M ua
Aktuator
Opterećenje
w
Zadavanje
željene
brzine
Elektromotorni pogon promenljive brzine sa
MJSndash sistem bez povratne veze
UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi
(primer pogona sa tiristorskim mostom)
M ua
Aktuator
Opterećenje
w
Kontroler (soft-start)
Zadavanje
željene
brzine
uc
REGULACIJA - Pogon u zatvorenoj sprezi
(primer sa regulacijom brzine)
M ua
Aktuator
Optere-
ćenje
w
Zadavanje
željene
brzine
uc D Prilagođenje
reference
(soft-start)
Regu-
lator
Diskriminator
+ -
Signal
greške
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Elementi karakteristični za regulisane
elektromotorne pogone
bull Prilagođenje reference (u statičkom i
dinamičkom smislu) (soft start)
bull Diskriminator (u sastavu regulatora)
bull Regulator
bull Davač regulisane veličine (merenje električnih
i neelektričnih veličina galvansko odvajanje)
bull Povratna veza
Regulatori
Regulator u y (vc)
Regulator obezbeđuje
bull Statičke i dinamičke karakteristike RP
bull Odgovarajuću vrednost komandnog signala Vc
Vrste regulatora po karakteristici prenosa
P I D PI PD PID
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 3: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/3.jpg)
Elektromotorni pogon promenljive brzine sa
MJSndash sistem bez povratne veze
UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi
(primer pogona sa tiristorskim mostom)
M ua
Aktuator
Opterećenje
w
Kontroler (soft-start)
Zadavanje
željene
brzine
uc
REGULACIJA - Pogon u zatvorenoj sprezi
(primer sa regulacijom brzine)
M ua
Aktuator
Optere-
ćenje
w
Zadavanje
željene
brzine
uc D Prilagođenje
reference
(soft-start)
Regu-
lator
Diskriminator
+ -
Signal
greške
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Elementi karakteristični za regulisane
elektromotorne pogone
bull Prilagođenje reference (u statičkom i
dinamičkom smislu) (soft start)
bull Diskriminator (u sastavu regulatora)
bull Regulator
bull Davač regulisane veličine (merenje električnih
i neelektričnih veličina galvansko odvajanje)
bull Povratna veza
Regulatori
Regulator u y (vc)
Regulator obezbeđuje
bull Statičke i dinamičke karakteristike RP
bull Odgovarajuću vrednost komandnog signala Vc
Vrste regulatora po karakteristici prenosa
P I D PI PD PID
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 4: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/4.jpg)
REGULACIJA - Pogon u zatvorenoj sprezi
(primer sa regulacijom brzine)
M ua
Aktuator
Optere-
ćenje
w
Zadavanje
željene
brzine
uc D Prilagođenje
reference
(soft-start)
Regu-
lator
Diskriminator
+ -
Signal
greške
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Elementi karakteristični za regulisane
elektromotorne pogone
bull Prilagođenje reference (u statičkom i
dinamičkom smislu) (soft start)
bull Diskriminator (u sastavu regulatora)
bull Regulator
bull Davač regulisane veličine (merenje električnih
i neelektričnih veličina galvansko odvajanje)
bull Povratna veza
Regulatori
Regulator u y (vc)
Regulator obezbeđuje
bull Statičke i dinamičke karakteristike RP
bull Odgovarajuću vrednost komandnog signala Vc
Vrste regulatora po karakteristici prenosa
P I D PI PD PID
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 5: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/5.jpg)
Regulisani elektromotorni pogon -
sistem sa povratnom vezom
Elementi karakteristični za regulisane
elektromotorne pogone
bull Prilagođenje reference (u statičkom i
dinamičkom smislu) (soft start)
bull Diskriminator (u sastavu regulatora)
bull Regulator
bull Davač regulisane veličine (merenje električnih
i neelektričnih veličina galvansko odvajanje)
bull Povratna veza
Regulatori
Regulator u y (vc)
Regulator obezbeđuje
bull Statičke i dinamičke karakteristike RP
bull Odgovarajuću vrednost komandnog signala Vc
Vrste regulatora po karakteristici prenosa
P I D PI PD PID
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 6: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/6.jpg)
Regulatori
Regulator u y (vc)
Regulator obezbeđuje
bull Statičke i dinamičke karakteristike RP
bull Odgovarajuću vrednost komandnog signala Vc
Vrste regulatora po karakteristici prenosa
P I D PI PD PID
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 7: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/7.jpg)
Karakteristike osnovnih regulatora
y(t)
t
K
y(t)
t
y(t)
y(t)
t
1
Ti
t g
D
T
T
Tg
P
I
D
Realni
D
TIP Dif jednačina Funkcija
prenosa Odziv na jedinični step )(
)(
pu
py
uKy
uTdt
dy
i
1
dt
duTy D
dt
duTy
dt
dyT Dg
K
iTp
1
DTp
g
D
Tp
Tp
1
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 8: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/8.jpg)
Naponski izvor
+
- M ua
uc
w
mm
Au mpT
1au
e
ai a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
naponski
upravljivi
izvor
+
-
uc ua
Drugačiji simbol
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 9: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/9.jpg)
mm
Ai mpT
1ai
em w
f
cu
M ia
uc
w
strujni
upravljivi
izvor
Strujni izvor
uc ia
Drugačiji simbol
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 10: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/10.jpg)
Poređenje statičkih
mehaničkih karakteristika
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm1
w
m
mm2 mm1 w
m
mm2
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 11: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/11.jpg)
Ukoliko je mehanička karakteristika
opterećenja nezavisna od brzine
Naponski izvor
(naponsko napajanje)
Strujni izvor
(strujno napajanje)
mm3 w
m
w
m
mm3
me3
me2
Za me2 nemamo
ustaljeno stanje
(nema radne tačke)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 12: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/12.jpg)
Naponsko napajanje
sporiji odziv
statička stabilnost radne tačke
nema kontrole nad strujom
(prevazilazi se korišćenjem regulatora struje)
Strujno napajanje
brži odziv ()
statička stabilnost radne tačke
(prevazilazi se korišćenjem regulatora brzine)
neposredna kontrola nad strujom (momentom)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 13: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/13.jpg)
mm
Au mpT
1au
e
ai
a
a
pT
R
1
1 em
w
f
cu
ai
Reg
ia
1
e
e
K
p T
realni strujni izvor
e a e a a mT T T T T T
Praktična realizacija strujnog izvora
Naponski izvor + regulator struje
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 14: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/14.jpg)
Podešavanje parametara regulatora
struje
Au
au
e
ai
a
a
pT
R
1
1cu
ai
Reg
ia
1
a
e
K
p T
Elektro-
motorna
sila Merenje
struje
Blok dijagram sistema
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 15: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/15.jpg)
+
ndash
1 ii
i
p TK
p T
1
1
a
a
R
p T 1
a
e
K
p T
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Zanemarili smo blok (senzor) za merenje struje smatramo da je
idealan Aktuator ima pojačanje i kašnjenje (uprošćeno)
Zanemarili smo uticaj elektromotorne sile pošto se sporo menja
Smatramo da je to za konturu regulacije struje poremećaj i u postupku
podešavanja parametara vrednost je e=0
a eT T
ai ai
Blok dijagram konture regulacije struje
au
cu
+
0e
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 16: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/16.jpg)
0
1 1
1 1
i a ai i
i e a
p T K RF p K
p T p T p T
Izvršimo kompenzaciju veće vremenske
konstante
0
1
1
i a ai
i e
K K RF p
p T p T
a eT T
i aT T
Funkcija prenosa konture regulacije struje
G(p)
u
x
+
_
D y
H(p)
( )( )
1 ( ) ( )
y G pp
u G p H p
0
01
i
wi
i
F pF p
F p
1H p
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 17: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/17.jpg)
Izbor parametara regulatora
2
2
4
20
2
1
22
0
2
0
)2()(
aaaaa
ajFw
www
Ovo će biti asymp1 za male učestanosti ako je
02 2021 aaa
2021 2 aaa
202
41
1)(
aajFw
ww
Posle čega se dobija
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2
1
1
i a a
wi
i a a i i e
K K RF p
K K R p T p T T
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 18: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/18.jpg)
1 103
001 01 1 10 100
0
02
04
06
08
1
12
14
Učestanost [Hz]
Am
pli
tud
a (
aps)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Sa prebačajem
Opadajuća Optimalna
2
2 22
n
n np p
w
w w
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 19: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/19.jpg)
Izbor parametara regulatora
Frekventna karakteristika
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
Kriterijum optimalnosti
Propusni opseg
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 20: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/20.jpg)
Izbor parametara regulatora
Vremenski odziv
na ldquosteprdquo ulaz
Sa prebačajem
Opadajuća
Optimalna
1070
1
45
2
7
0
a
b
c
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 21: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/21.jpg)
0 1 21 i a a i i ea K K R a T a T T
2 1
ii
a a e
TK
K R T
1
2
ii a a
e
TK K R
T
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
Primenjujemo definisan kriterijum optimizacije modula funkkcije prenosa
2
1 0 22a a a
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 22: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/22.jpg)
Ako je u(t) step funkcija h(t)
onda je
1
2
( ) pound ( ) ( )
1 cos sin2 2
e
w
t
T
e e
y t u p F p
t te
T T
06 05 04 03 02 01 0
06
05
04
03
02
01
01
02
03
04
05
06
Re osa
Im
osa
Polovi funkcije prenosa
Fw(p) za Te=1
12
1 1
2 2
11
2
e e
e
p iT T
i iT
w
w
2 2
1
1 2 2
a
wi opta e e
i pF p
i p p T p T
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 23: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/23.jpg)
43 plusmn2
Tr=47Te
Ts=84Te
2 2
2 2
10707
2
1 1
2n
eT
w
w w
Tr ndash Vreme reagovanja
Ts ndash Vreme smirenja
Odziv u vremenskom domenu
(Te=01s)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 24: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/24.jpg)
Brzina promene brzine je značajno manja od brzine promene
struje indukta ia
Pri promeni važi i
Ako uzmemo PI - regulator ia
aa ii DD ~0wD 0eD
1 ii
i
p TK
p T
kompenzacija rarr Ti = Ta
Optimizacija po modulu
realni strujni izvor
2 2
0
1 1
1 2 2 1 2e e ep T p T p T
0
t
D
aiD
2 eT
tiaD5 mseT
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 25: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/25.jpg)
mm
Ai mpT
1ai em w
f
Reg
w
w
w
Regulisani pogon sa regulatorom
brzine sa jednosmernim motorom
napajanim iz strujnog izvora
ai
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 26: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/26.jpg)
Regulator brzine
mpT
1
ai em w
f
Reg
w
w
1
1 2 ep T
ai
1 p T
F p Kp T
ww w
w
0 2 2
1 1
1 2 1 2
f
m e m e
K p T K p TF p
p T T p T p T T p T
w w w w
w
w w
0
0
( )
1 ( )w
F pF p
F p
ww
w
fK Kw w
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 27: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/27.jpg)
Primenom optimizacije
gde je a=2+1
- željeni relativni faktor prigušenja zatvorene brzinske
petlje
Sledi da je 1
2
m
f e
TK
a Tw
2
1
1 2 1w
m e
K p TF p
p T T p T K p T
w w
w
w w w
2 03 1
3 2
1
2w
m e m
a aa a
K p TF p
p T T T p T T p T K K
w w
w
w w w w w
Funkcija spregnutog prenosa brzinske petlje
2 12
2
me
e
TT a T K
a Tw w
2 2
1 0 2 2 1 3a a a a a a a a
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 28: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/28.jpg)
Zadavanje
željene
brzine
Prilagođenje
reference
(soft-start) M
ua
Aktuator
Reg
brzine - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
Regulisani elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
osnovna struktura
w
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 29: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/29.jpg)
Zadavanje
željenog
položaja
Prilagođenje
reference
(soft-start)
M
ua
Aktuator
Reg
brzine
+ -
Reg
pol - w
+ Reg
struje
Reg
pob DB
+
ia
-
w
ai
DP
Regulisani elektromotorni pogon
sa motorom za jednosmernu struju
ndash sa regulacijom pozicije
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 30: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/30.jpg)
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
kontinualnom
vremenskom
domenu
Limit = plusmn05
inu
outu+
-
GND
fC
0R
MR
Invertuje signal
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 31: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/31.jpg)
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Integrator u
diskretnom
vremenskom
domenu
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 32: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/32.jpg)
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
pojačanja
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 33: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/33.jpg)
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Uticaj
promene limita
na ubrzanje
Limit = plusmn075
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 34: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/34.jpg)
Realizacija bloka za prilagođenje reference
Soft-start
+
filter
Limit = plusmn15
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 35: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/35.jpg)
Simulacioni blok dijagram
Ra = 0075
PsiFn = 1-Ra
Ta = 30e-3
Tm = 192
ktg = 005
Kpw = ktg
Tpw = 528e-3
Kpi = 0025
Tpi = 26e-3
Tt = 166e-3
Kt = 30
Ti = Ta
Ki = 03516
Tw = 24533e-3
Kw = 846
mm = PsiFn2
Vwref1 = 05 Kpw
Vwref2 = 025 Kpw
LIM_UC = 1
LIM_IA = 2 Kpi
LIM_SS = 05 Kpw
Regulator brzine
Regulator struje ima isti blok dijagram ali
druge parametre pojačanje (Ki) vremensku
konstantu integralnog dejstva (Ti) i limite
integralnog dejstva i izlaza (LIM_IA)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 36: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/36.jpg)
Početna
zadata brzina
je
05 wnom
U trenutku
t=3s zadaje se
brzina
075 wnom
Opterećenje
pogona
polovinom
nominalnog
momenta je u
t = 6s
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 37: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/37.jpg)
Uticaj limita
momenta na
odziv
regulatora
brzine
Povećano je
željeno
ubrzanje u
bloku soft
starta Zbog
ograničenja
struje ne
dostiže se
zadata brzina u
toku soft-starta
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 38: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/38.jpg)
Tiristorski ispravljači
Više-kvadratni rad
Čoperi
uc ua 1
a a
c ak
U Kp
U p T
Tak =
Aktuatori
Uprošćeni blok dijagram
aktuatora
Uprošćena funkcija prenosa
aktuatora
zavisi od vrste aktuatora
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 39: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/39.jpg)
Četvoro- kvadratni rad sa preklopnikom
Regulacija brzine za male brzine reversa
Logičko kolo - promena stanja prekidača samo kada je ia = 0
- položaj prekidača u funkciji od znaka ia
ML1L2
L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cuw
DB
Logičko kolo
Ld
0
0
a
a
i
i
w
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 40: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/40.jpg)
Četvoro-kvadratni rad sa dva anti-paralelna
mosta (razdeljeno upravljanje)
ML1 L2L3
6xReg struje
Reg brzine
ai
ai
cu
w
DB
Logičko kolo
Ld
0 0
0
a a
a
i i
i
w 6x
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 41: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/41.jpg)
Pogoni sa razdeljenim upravljanjem mogu da ostvare bržu
promenu znaka struje nego pogoni sa preklopnikom
ia
amp
amp
1
1
amp
amp
ldquoandrdquo
bu
ffer
ldquoandrdquo 1=ON
1=ON
ai
Logičko kolo deluje na blokiranje impulsa mosta koji
ne treba da vodi
Logičko kolo
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 42: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/42.jpg)
DCS 800 struktura
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 43: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/43.jpg)
SIMOREG struktura (energetski deo)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 44: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/44.jpg)
SIMOREG blok dijagram
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 45: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/45.jpg)
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija struje
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 46: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/46.jpg)
DCS 800 Blok dijagram ndash upravljanje momentom
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 47: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/47.jpg)
DCS 800 Blok dijagram ndash regulacija brzine
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 48: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/48.jpg)
Četvoro-kvadrantni čoper
M
DB
w
ia
udc 1 2
4 3
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 49: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/49.jpg)
Trenutne vrednosti
napona
i
struje motora
ia D
ua udc
-udc
t
t
ai
Struktura nelinearnog regulatora
Regw
w
w
ia
1 3
2 4
Δ komparator
ai
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk
![Page 50: Regulisani elektromotorni - pogoni.etf.rs Regulacija.pdf · MJS– sistem bez povratne veze UPRAVLJANJE - Pogon u otvorenoj sprezi (primer pogona sa tiristorskim mostom) u a M Aktuator](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040712/5e15685897828a66af6ca73a/html5/thumbnails/50.jpg)
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk