Разработка системы управления асинхронным двигателем с детальной разработкой программ при различных законах управления
procedure ReCalculation;
var b:real;
begin
I1n:=P2n*1e3/(3*U1n*Cosn*KPDn); {Номинальный фазный ток}
X1t:=2*X1*X0/(X0+Sqrt(Sqr(X0)+4*X1*X0))*U1n/I1n;
R1t:=R1*X1t/X1; {Сопротивления статора, Ом}
X0t:=X0*U1n/I1n;{Сопротивление взаимоиндукции, Ом}
R2t:=R2*U1n/I1n;
X2t:=X2*U1n/I1n;{Сопротивления ротора, Ом}
R2pt:=R2p*U1n/I1n;
b:=R1/R2*Smax;
Smin:=Smax/Mmin*((1+b)*Mmax-b*Mmin+SqRt((1+b)*(Mmax-Mmin)*((1-
b)*Mmin+(1+b)*Mmax)));
end;
{ Дифференциальные уравнения АД в двухфазной системе
координат (a,b), неподвижной относительно статора }
procedure Right_Part;
begin
if s>smin then A2:=(R2t+(R2pt-R2t)*(S-Smin)/(1-Smin))/L21
else A2:=R2t/L21;
U1a:=Uss*cos(W1*t);
U1b:=Uss*sin(W1*t);
f[1]:=U1a-A1*x[1]+A1*K2*x[3];
f[2]:=U1b-A1*x[2]+A1*K2*x[4];
f[3]:=A2*(K1*x[1]-x[3])-x[5]*x[4];
f[4]:=A2*(K1*x[2]-x[4])+x[5]*x[3];
M:=3/2*p*L0/(L1*L11)*(x[2]*x[3]-x[1]*x[4]);
f[5]:=p/J*(M-Ms);
S:=(W1-x[5])/W1;
end;
{ Модифицированный метод Рунге-Кутта 4-го порядка }
procedure Runge;
begin
for k:=1 to 5 do h[k]:=x[k];
Right_Part;
for k:=1 to 5 do
begin
f1[k]:=f[k];
x[k]:=h[k]+f1[k]*dt/2;
end;
Right_Part;
for k:=1 to 5 do
begin
f2[k]:=f[k];
x[k]:=h[k]+f2[k]*dt/2;
end;
Right_Part;
for k:=1 to 5 do
begin
f3[k]:=f[k];
x[k]:=h[k]+f3[k]*dt;
end;
Right_Part;
for k:=1 to 5 do
begin
f4[k]:=f[k];
x[k]:=h[k]+(f1[k]+2*f2[k]+2*f3[k]+f4[k])/6*dt;
end;
end;
{ Инициализация графики }
procedure Init_Graph;
var GraphDriver,GraphMode:integer;
i:integer;
color:word;
begin
GraphDriver:=0;
DetectGraph(GraphDriver,GraphMode);
if GraphMode>1 then GraphMode:=1;
InitGraph(GraphDriver,GraphMode,'e:\tp\bgi');
color:=GetMaxColor;
TextMode(1);
Writeln;
Writeln(' Graph Initialisate And
',GraphErrorMsg(GraphResult));
Writeln;
Writeln(' Use: GraphMode - ',GetModeName(GraphMode));
Writeln(' GraphDriver - ',GetDriverName);
Writeln;
Writeln(' The Number Of Using Colors :',GetMaxColor);
for i:=1 to 4 do Writeln;
Writeln(' Параметры АД:');
Writeln;
Writeln(' As =',A1:6,' Ar =',A2:6);
Writeln(' Ks =',K1:6,' Kr =',K2:6);
Writeln(' Ls`=',L11:6,' Lr`=',L21:6);
for i:=1 to 7 do Writeln;
Writeln(' Press Any Key To Continue');
pausa;
SetGraphMode(GraphMode);
end;
{ Процедура подготовки к цифровому моделированию
по паспортным данным двигателя }
procedure Prepeare;
var HelpVariable:integer;
begin
W1:=2*Pi*Fs;W0:=W1/p;
L0:=1.5*X0t/W1;L1:=X1t/W1;L2:=X2t/W1;
L1:=L1+L0;L2:=L2+L0;
K2:=L0/L2;K1:=L0/L1;
L11:=L1-sqr(L0)/L2;L21:=L2-sqr(L0)/L1;
A1:=R1t/L11;A2:=R2t/L21;
for HelpVariable:=1 to 5 do
begin
f[HelpVariable]:=0;
x[HelpVariable]:=0;
end;
end;
{ Процедура расчета угов векторов }
procedure AngleDefinition;
begin
UssAbsoluteAngle:=AbsoluteAngle(U1a,U1b);
PsisRAngle:=AbsoluteAngle(x[1],x[2])-UssAbsoluteAngle;
if PsisRAngle0 then
KPD:=abs(M*Fs*4*Pi/(3*p*Uss*I1));
Str(Uss:5,StringPsiAlpha);Str(IsAlpha,StringIsAlpha);
Str(KPD:5:3,StringKPD);Str(IsPsirAlpha,StringIsPsirAlpha);
Str(s:6:4,StringAlphaRasch);Str(x[5]/p:5:1,StringCurrW);
Str(I1:6:2,StringIs);Str(CosF:4:2,StringCosF);
SetViewPort(184,20,240,30,False);ClearViewPort;SetViewPort(304,20,368,30,Fal
se);ClearViewPort;
SetViewPort(400,20,472,30,False);ClearViewPort;SetViewPort(576,20,638,30,Fal
se);ClearViewPort;
SetViewPort(184,40,248,50,False);ClearViewPort;SetViewPort(296,40,368,50,Fal
se);ClearViewPort;
SetViewPort(400,40,472,50,False);ClearViewPort;SetViewPort(576,40,638,50,Fal
se);ClearViewPort;
SetViewPort(0,0,GetMaxX,GetMaxY,True);
OutTextXY(192,20,StringPsiAlpha);OutTextXY(312,20,StringIsAlpha);
OutTextXY(408,20,StringKPD);OutTextXY(584,20,StringIsPsirAlpha);
OutTextXY(192,40,StringAlphaRasch);OutTextXY(312,40,StringCurrW);
OutTextXY(408,40,StringIs);OutTextXY(584,40,StringCosF);
PressKeyAnalysis;
end;
end;
{ Процедура формирования заголовка файла }
procedure FileHead;
begin
Assign(Result,'lw.res');
Rewrite(Result);
Writeln(Result,GetVectorString(ST11));Writeln(Result,GetVectorString(ST12));
Write(Result,GetVectorString(ST13));Writeln(Result,GetVectorString(ST21));
Write(Result,GetVectorString(ST14));Writeln(Result,GetVectorString(ST22));
Write(Result,GetVectorString(ST15));Writeln(Result,GetVectorString(ST23));
Write(Result,GetVectorString(ST16));Writeln(Result,GetVectorString(ST24));
Write(Result,GetVectorString(ST17));Writeln(Result,GetVectorString(ST25));
end;
{ Основная программа }
begin
ReCalculation;
ClrScr;Writeln;
TextColor(10);WriteLn(' Программа расчета и вывода векторной
диаграммы А.Д.');
TextColor(12);Writeln(' Для IBM PC/XT/AT/PS-2 с ОЗУ экрана
256/512 Кб');
for i:=0 to 4 do Writeln;TextColor(15);
Write('Введите время окончания работы двигателя: ');Readln(EndT);
Write('Введите частоту питающей сети (Гц): ');Readln(Fs);
t:=0;dt:=1e-4;Ms:=0;Uss:=round(310*Fs/50);
FileHead;Prepeare;Init_Graph;TextMode(2);
SetActivePage(0);SetVisualPage(0);
Scale(1.5*W0,-1.5*W0,EndT,'t,c','W,рад/с');
SetColor(round(GetMaxColor*0.7));
OutTextXY(66,8,'Программа расчета векторной диаграммы и некоторых
параметров А.Д.');
SetColor(round(GetMaxColor*0.9));
OutTextXY(112,20,'PsiAlpha:');OutTextXY(240,20,'IsAlpha:');
OutTextXY(368,20,'KPD:');OutTextXY(496,20,'IsPrAlpha:');
OutTextXY(96,40,'RelSkRasch:');OutTextXY(256,40,'CurrW:');
OutTextXY(376,40,'Is:');OutTextXY(536,40,'CosF:');
SetViewPort(0,0,GetMaxX,GetMaxY,True);
color:=GetMaxColor;SetColor(color);
Model;
Quit;
end.
{ ИСХОДНЫЙ ТЕКСТ МОДУЛЯ СЕРВИСНЫХ ПРОЦЕДУР И ФУНКЦИЙ }
Unit Im_tpu;
Interface
uses graph,dos,crt,printer;
type string4=string[4];
procedure pausa;
procedure Scale(Ymax,Ymin,Tmax:real;XText,YText:string);
function AbsoluteAngle(AComponent,BComponent:real):integer;
procedure PutVector(Xb,Yb,MVector,AVector,Col:real;Name:string4);
function NumberInput(What:string):integer;
procedure TextOut(X,Y:integer;Col:real;TextString:string);
procedure CopyToPRN;
function Sgn(v:real):integer;
function DefTime:string;
procedure TimeOut;
procedure PrintPausa;
Implementation
{ Пауза до первой нажатой клавиши }
procedure pausa;
begin
Repeat Until ReadKey<>#0
end;
{ Вывод на экран системы координат }
procedure Scale(Ymax,Ymin,Tmax:real;XText,YText:string);
var Ybeg,Ystep,Tstep,t1:real;
ScaleGrad:string;
Col:word;
SDrawX,SDrawY,HelpVar,GDriver,GMode:integer;
begin
DetectGraph(GDriver,GMode);GMode:=1;
InitGraph(Gdriver,GMode,'');
SetBkColor(0);SetColor(GetMaxColor);
Col:=GetMaxColor;PutPixel(0,0,Col);
LineTo(GetMaxX,0);LineTo(GetMaxX,GetMaxY);
LineTo(0,GetMaxY);LineTo(0,0);
for SDrawX:=1 to 19 do
for SdrawY:=1 to 19 do
PutPixel(SdrawX*GetMaxX div
20,SdrawY*GetMaxY div 20,col);
SetTextStyle(0,0,1);
if Ymin0 then
IntAngle:=round(180/Pi*ArcTan(BComponent/AComponent));
if AComponent=0 then
begin
if BComponent>0 then IntAngle:=90
else IntAngle:=-90;
end
else
if BComponent=0 then
begin
if AComponent>0 then
IntAngle:=0
else IntAngle:=180;
end
else
if ((AComponent>0) and (BComponent>0)) or
(AComponent>0) and (BComponent'/') and (InputCharbk1) and (P<>bk2) then
Inc(CByte,Bits[Bit]);
end;
ConstructByte:=CByte;
end;
{ The graphics string output }
procedure DoLine;
var XPixel :integer; { the current X - position }
PrintByte:byte; { the byte, which code 8 pixels }
begin
if Mode=1 then Write(Lst,#27'L')
else Write(Lst,#27'*',chr(mode));
Write(Lst,chr(n1),chr(n2));
for XPixel:=X1 to X2 do
begin
PrintByte:=ConstructByte(XPixel,ScanLine);
if Inverse then PrintByte:=not PrintByte;
Write(Lst,chr(PrintByte));
end;
Write(Lst,#10);
end;
label quit;
begin
SetPoints;
mode:=mode mod 7;
if mode in [0,5] then mode:=4;
Write(Lst,#27'3'#24);
n1:=Lo(succ(X2-X1));n2:=Hi(succ(X2-X1));
ScanLine:=Y1;
while ScanLine''));
Case c of
'P','p':CopyToPRN
else
end
end;
end.
АННОТАЦИЯ
Данный документ "РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ" представляет собой описание
программного обеспечения моделирования работы асинхронного двигателя.
Документ включает в себя такие сведения о программе, как
функциональное назначение программы, используемые технические средства,
описание алгоритма программы, и т. д.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ
3. ОПИСАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО АЛГОРИТМА
4. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
5. ВЫЗОВ И ЗАГРУЗКА
6. ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ
7. ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Программное обеспечение поставляется в виде пакета программ “AD”,
состоящего из четырех файлов:
IM_MAIN.EXE
GRAPH.TPU
IM_TPU_.TPU
EGAVGA.BGI
Для функционирования программы необходимо наличие IBM-совместимого
компьютера с ОЗУ экрана 512кБ. Программа управления разработана на языке
Паскаль и скомпилирована в исполняемый файл с помощью встроенного
компилятора.
2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ
Программа управления предназначена для моделирования работы
асинхронного двигателя. Программа позволяет управлять режимами работы
двигателя, изменять параметры во время работы и вести статистику работы
двигателя путем записи результатов в файл.
3. ОПИСАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО АЛГОРИТМА
Описание управляющего алгоритма производится в порядке,
соответствующем нумерации блоков в управляющей программе.
Схема алгоритма управляющей моделирования в приведена на листе
графической части.
4. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Для функционирования программы необходимо наличие IBM-совместимого
компьютера с видеопамятью не менее 512кБ. Так как программа предполагает
вывод данных о моделировании на печать необходимо наличие принтера типа
EPSON.
5. ВЫЗОВ И ЗАГРУЗКА
Исполняемым файлом в пакете программ “АД” является файл IM-MAIN.EXE.
После запуска программа выдает краткую информацию о ее разработчиках
и предлагает ввести пользователю рабочую частоту и время моделирования его
работы (в секундах).
Затем начинается процесс моделирования. На экране появляются оси
координат: по оси абсцисс - время (t,c), по оси ординат - угловая скорость
(w, рад/c). Во время своей работы программа выводит график зависимости
w(t). Моделирование ведется в реальном масштабе времени.
В процессе моделирования работы двигателя у пользователя имеется
возможность изменять некоторые его параметры, для этого зарезервированы
“горячие” клавиши:
U - изменить напряжение;
М - изменить момент на валу.
При нажатии “M” программа предложит ввести значение момента на валу
двигателя.
При нажатии “U” программа предложит ввести значение напряжения
двигателя.
При ошибочном вводе любых значений пользователь в любой момент может
отменить введенные числа путем нажатия клавиши “ESC”.
Также в процессе моделирования пользователю доступны следующие клавиши:
W - запись результатов в файл;
P - печать результатов моделирования;
Q - немедленный выход из программы.
При нажатии на клавишу “W” программа сохраняет результаты
моделирования в файле TW.RES.
При нажатии на клавишу “P” программа инициализирует принтер и
начинает выводить графический образ экрана и результаты на бумагу.
При помощи клавиши “Q” можно немедленно покинуть программу, при этом
результаты работы не будут сохранены.
По истечении времени моделирования, заданного пользователем,
программа автоматически записывает протокол своей работы в файл TW.RES,
если в процессе работы этого не сделал пользователь. Результаты оформлены в
виде таблицы.
При возникновении затруднений в процессе работы с программой
пользователь в любой момент может нажать клавишу “F1” для получения
справки.
6. ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Входными данными для программы являются:
. рабочая частота;
. время моделирования его работы (в секундах).
Остальные параметры двигателя жестко оговорены в самой программе и
выводятся экран при ее запуске.
7. ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Выходными данными программы являются:
. график зависимости w(t);
. частота вращения вала двигателя;
. момент на валу двигателя;
. КПД;
. коэффициент мощности;
. питающее напряжение;
. сообщения об ошибках программы.
Протокол работы программы IM-MAIN.EXE
Параметры АД:
Время моделирования: 1 с
Частота питающей сети: 50 Гц
As = 4.5E+0001 Ar = 2.1E+0001
Ks = 9.9E-0001 Kr = 9.8E-0001
Ls`= 1.3E-0003 Lr`= 1.3E-0003
[pic]
Рис.1(а)
[pic]
Рис. 1(б)
[pic]
Рис. 1(в)
[pic]
Рис.2(а)
[pic]
Рис. 2(б)
[pic]
Рис. 3(а)
[pic]
Рис. 3(б)
АННОТАЦИЯ
Данный программный документ представляет собой описание программного
обеспечения моделирования работы асинхронного двигателя.
Документ включает в себя такие сведения о программе как
функциональное назначение программы, условия выполнения и т. п.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ
2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ
3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ
4. СООБЩЕНИЯ ОПЕРАТОРУ
1. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ
Программа предназначена для моделирования работы асинхронного
двигателя. Программа позволяет управлять режимами работы двигателя,
изменять параметры во время работы и вести статистику работы двигателя
путем записи результатов в файл.
2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ
Для функционирования программы необходимо наличие IBM-совместимого
компьютера не хуже PC AT 286 с видеопамятью не менее 512кБ. Так как
программа предполагает вывод данных о моделировании на печать необходимо
наличие принтера типа EPSON.
3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ
После запуска программа выдает краткую информацию о ее разработчиках
и предлагает ввести пользователю рабочую частоту и время моделирования его
работы (в секундах).
Затем начинается процесс моделирования. На экране появляются оси
координат: по оси абсцисс - время (t,c), по оси ординат - угловая скорость
(w, рад/c). Во время своей работы программа выводит график зависимости
w(t). Моделирование ведется в реальном масштабе времени.
В процессе моделирования работы двигателя у пользователя имеется
возможность изменять некоторые его параметры, для этого зарезервированы
“горячие” клавиши:
U - изменить напряжение;
М - изменить момент на валу.
При нажатии “M” программа предложит ввести значение момента на валу
двигателя.
При нажатии “U” программа предложит ввести значение напряжения
двигателя.
При ошибочном вводе любых значений пользователь в любой момент может
отменить введенные числа путем нажатия клавиши “ESC”.
Также в процессе моделирования пользователю доступны следующие
клавиши:
W - запись результатов в файл;
P - печать результатов моделирования;
Q - немедленный выход из программы.
При нажатии на клавишу “W” программа сохраняет результаты
моделирования в файле TW.RES.
При нажатии на клавишу “P” программа инициализирует принтер и
начинает выводить графический образ экрана и результаты на бумагу.
При помощи клавиши “Q” можно немедленно покинуть программу, при этом
результаты работы не будут сохранены.
По истечении времени моделирования, заданного пользователем,
программа автоматически записывает протокол своей работы в файл TW.RES,
если в процессе работы этого не сделал пользователь. Результаты оформлены в
виде таблицы.
При возникновении затруднений в процессе работы с программой
пользователь в любой момент может нажать клавишу “F1” для получения
справки.
4. СООБЩЕНИЯ ОПЕРАТОРУ
Для оперативного контроля за процессом моделирования работы АД
предусмотрен вывод графической зависимости w(t) на экран график зависимости
w(t), частоты вращения вала двигателя, момента на валу двигателя, КПД,
коэффициента мощности, питающего напряжения.
Пользователь также получает информацию о неправильно введенных с
клавиатуры данных.
-----------------------
Значения параметров
zFN
xMF
yMF
xn
N
zn
M
yn
yc
F
M
yMF
yMW
xMW
xMF
xc
xd
W
F
2(
Д
P
zn
xnPT
xn
T
2
(6
20
(16
lp=5
lx=5
3
3
14
18
3
2
2
1
1
2
(4.2
2
lp=34
lx=34
35
3
2
2
1
1
(22
2
2
lp=37
lx=37
M5x1
30
2
1
1
2
2
lp=32
lx=32
2
Xc
А
Xд
M
W
1
2
3
20
5
Yc
Yд
4
А
70
А--А
75
3отв.М5
(45
R60
R45
170
R10
R10
140
А
w
170
190
210
220
210
170
140
150
170
Zc
Zu
3
4
1
2
2
(42
M5
(22
3отв.М5
Xc
zД
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
|