Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
+
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Savremeni elektromotorni pogon sa
motorom za jednosmernu struju
napajanim iz čopera
L
M DB
w
ia
udc ua
Čoper
CRk