E-Book Content
Б.І. Мокін, В.Б. Мокін, О.Б. Мокін МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ПРОЦЕСІВ СІФУ UУ(t) ЕП UЕП(t) П α(t) МТН Кл ТП Uα (t ) Uω(t) Uω(t) ТГ «УНІВЕРСУМ – Вінниця» ω(t) Д 2 Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Б.І. Мокін, В.Б. Мокін, О.Б. Мокін МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ ПРОЦЕСІВ Затверджено Вченою Радою Вінницького національного технічного університету як навчальний посібник для студентів спеціальності 7.092203 – “Електромеханічні системи автоматизації та електропривод”, протокол № 10 від 26 травня 2005 року. Вінниця «УНІВЕРСУМ–Вінниця» 2005 УДК 519.7:63-83 ББК 32.816 М 74 Рецензенти: Ю. А. Карпов, доктор технічних наук, професор (ВНТУ) Р. Н. Квєтний, доктор технічних наук, професор (ВНТУ) Д. Й. Родькін, доктор технічних наук, професор (КДПУ) Мокін Б. І., Мокін В. Б., Мокін О. Б. М 74 Математичні методи ідентифікації електромеханічних процесів. Навчальний посібник. – Вінниця: УНІВЕРСУМ – Вінниця, 2005. – 300 с. ISBN Навчальний посібник присвячено викладенню методів ідентифікації електромеханічних процесів у лінійних та нелінійних системах, неперервних та дискретних, як в часовому просторі, так і на комплексній площині, як в детермінованому, так і в стохастичному варіантах, як з врахуванням зосереджених, так і розподілених та нечітко визначених параметрів. Практичне застосування розглянутих методів ідентифікації ілюструється прикладами з автоматизованого електропривода та електромеханічних систем автоматизації. Посібник рекомендується для студентів, які навчаються за напрямком “Електромеханіка” спеціальності “Електромеханічні системи автоматизації та електропривод”. УДК 519.7:63-83 ISBN Б.І. Мокін, В.Б. Мокін, О.Б. Мокін, 2005 2 ЗМІСТ ВСТУП.............................................................................................................. 6 ЧАСТИНА І. ІДЕНТИФІКАЦІЯ ЕМП У ДЕТЕРМІНОВАНИХ НЕПЕРЕРВНИХ ЛІНІЙНИХ СИСТЕМАХ.................................................. 10 1. СИСТЕМА АВТОМАТИЗОВАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА ЯК ТИПОВИЙ І НАЙБІЛЬШ РОЗПОВСЮДЖЕНИЙ ПРИКЛАД ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ ............................ 10 1.1. Приклади систем автоматизованого електропривода ....................... 10 1.2. Математичні моделі електродвигунів ................................................ 21 1.3. Математична модель електричного генератора ................................ 27 1.4. Математичні моделі підсилювачів ..................................................... 30 1.5. Математична модель силового перетворювача ................................. 37 1.6. Математичні моделі давачів інформації ............................................ 42 1.7. Математична модель мікро-ЕОМ як елемента САЕП ...................... 44 1.8. Класифікація ЕМС .............................................................................. 47 1.9. Завдання для самоперевірки ............................................................... 49 2. ПОБУДОВА МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ДЕТЕРМІНОВАНИХ ЛІНІЙНИХ НЕПЕРЕРВНИХ ЕМС З ЗОСЕРЕДЖЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ ....................................................... 51 2.1. Ідентифікація у часовому просторі .................................................... 51 2.2. Ідентифікація на комплексній площині ............................................. 54 2.3. Ідентифікація на частотній осі............................................................ 76 2.4. Ідентифікація у просторі змінних стану ............................................ 82 2.5. Перехідна та імпульсна перехідна характеристики лінійної динамічної системи з зосередженими параметрами ................................ 84 2.6. Завдання для самоперевірки ....................................