Спосіб оптимізації за швидкодією системи з широтно-імпульсною модуляцією

Корисна модель відноситься до електроніки та може використовуватись в системах керування вентильними перетворювачами електроенергії. Відомий метод керування вентильним перетворювачем з використанням перетворення Уолша [Денисов А.И., Бебих Н.В., Саурин А.А. Применения быстрого преобразования Уолша для адаптивного управления вентильными преобразователями// Электричество. - 1986. - № 2. - С. 42-47.]. Наведений метод використовує розкладення сигналу комутованої напруги в ряд Уолша, порівняння отриманого спектру з еталонним та синтез закону керування. Наведений метод керування потребує досить великої кількості обчислень, що знижує область використання наведеного методу. Відомий також, обраний як прототип, спосіб оптимізації за швидкодією мікропроцесорної системи керування пристроєм електроживлення [Денисов А.И., Шмаров А.А. Оптимизированная по быстродействию микропроцессорная система электропитания для аппаратов магнитной записи // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 1991. - № 1. Изд. Новочеркасского политехнического института. С. 63-70.]. Цей спосіб використовує масив можливих значень параметрів мікропроцесорного регулятора для різних зон модуляції напруги, комутованої перетворювачем, що дозволяє оптимізувати за швидкодією процес стабілізації швидкості та зменшити час перехідного процесу в електроприводі. Однак, цей метод не дозволяє визначити зону модуляції. В основу корисної моделі поставлена задача в способі оптимізації за швидкодією мікропроцесорної системи керування пристроєм електроживлення шляхом визначення зони модуляції та відповідної настройки параметрів мікропроцесорного регулятора для цієї зони, підвищити швидкодію системи. Поставлена задача вирішується тим, що в способі оптимізації за швидкодією системи з широтно-імпульсною модуляцією, який включає зміну значень параметрів мікропроцесорного регулятора в залежності від зони модуляції напруги, комутованої перетворювачем, згідно з корисною моделлю, зону модуляції визначають шляхом порівняння значень коефіцієнтів ряду Уолша та настроюють параметри регулятора для цієї зони. Для систем з широтно-імпульсною модуляцією визначення зони модуляції дозволяє вибрати з попередньо розрахованої таблиці коефіцієнтів регулятора значення, які відповідають поточній зоні, змінити параметри регулятора та оптимізувати систему, підвищивши її швидкодію. На Фіг.1 зображена залежність зміни амплітуди функцій Уолша від тривалості імпульсів на одиничному інтервалі. На Фіг.2 - алгоритм визначення зони для чотирьох функцій Уолша. Заявлений спосіб реалізують таким чином. При модуляції заднього фронту широтно-імпульсного сигналу значення коефіцієнтів ряду Уолша змінюються згідно з попередньо визначеним законом та мають кусково-лінійний характер. Шляхом порівняння значень коефіцієнтів ряду між собою визначають зону модуляції сигналу. Наприклад, для чотирьох функцій Уолша отримують чотири зони модуляції. Залежність зміни амплітуди функцій Уолша від тривалості імпульсу на одиничному інтервалі показана на. Фіг.1. Для першої зони модуляції (зміна тривалості імпульсу описується наступною системою: aW0=-aS1; aS1=aC1; aW0=aS2; aC1=-aS2. Q від 0 до 0,25) відношення амплітуд функцій Уолша Для другої ділянки ( Q от 0,25 від 0,5): aW0=-aS1; aC1=-aS2. Для третьої ділянки ( Q от 0,5 від 0,75); aS2=-aC1. Для четвертої ділянки ( Q от 0,75 від 1): aS2=-aC1; aS1=-aS2 Використовуючи вказані залежності коефіцієнтів ряду Уолша отримують алгоритм (Фіг.2), який дозволяє визначити зону модуляції, настроїти параметри регулятора для цієї зони та оптимізувати його за швидкодією. Заявлений спосіб може використовуватись в різноманітних системах, які застосовують широтно-імпульсну модуляцію: системах стабілізації постійної напруги та струму, системах керування електродвигунами постійного струму. А також для оптимізації таких систем за помилкою та перерегулюванням вихідного сигналу.