СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ


RU (11) 2006160 (13) C1

(51) 5 H02M7/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4945030/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.13 
(45) Опубликовано: 1994.01.15 
(71) Заявитель(и): Московский энергетический институт 
(72) Автор(ы): Балобаев А.Н.; Исхаков А.С.; Обухов С.Г.; Росинская Т.В.; Ушаков А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Обухов Станислав Григорьевич 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ 

Способ основан на кусочно-линейной аппроксимации регулируемой внешней характеристики. Сравнивая текущие значения тока и напряжения нагрузки с заданными граничными значениями токов и напряжений линейных участков, определяют участки, в пределах которых лежат текущие значения тока и напряжения нагрузки. В качестве регулируемого используют параметр C = A X I + B X U, где A и B - есть постоянные для каждого участка величины. Определяя рассогласование C для выбранных по току и напряжению участков, находят меньшее из них и изменяют регулирующий параметр, например, угол отпирания вентилей, в сторону уменьшения этого меньшего C. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике.

Известен способ получения внешней характеристики преобразователя, при котором измеряют текущие значения тока и напряжения нагрузки, вводят обратные связи по току и напряжению, сравнивают измеренное значение напряжения с заданным пороговым значением, если измеренное значение напряжения больше порогового. Вводят дополнительную обратную связь по напряжению, за счет чего выходная вольт-амперная характеристика имеет вид двух линейных участков с различными наклонами [1] .

Недостатком этого способа является низкая точность реализации регулирования внешней характеристики.

Наиболее близким является способ упраления преобразователем с регулируемой внешней характеристикой, при котором задают значения токов I1, I2, . . . , In+1 и напряжений U1, U2, . . . , Un+1, соответствующих граничным значениям n участков при ступенчатой аппроксимации регулируемой внешней характеристики, сравнивают Iр с граничными значениями участков и Uр с граничными значениями участков, определяют сопротивление нагрузки, сравнивают его с некоторым заданным значением сопротивления и при значении сопротивления, большем заданного, выбирают участок, где Im< <I< 1m+1, а при значении сопротивления меньше заданного выбирают участок, где Uk < Up < Uk+1. На выбранном участке, например, по току определяют рассогласование по регулируемому параметру, которым является в этом случае напряжение участка Um и изменяют регулирующий параметр, например угол отпирания тиристоров в сторону уменьшения рассогласования U, повторяя с интервалом квантования названные операции [2] .

Однако, и этот способ не обеспечивает требуемой точности воспроизведения регулируемой внешней характеристики вследствие использования ее ступенчатой аппроксимации.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданной регулируемой внешней характеристики.

Указанная цель достигается тем, что способе управления преобразователем с регулируемой внешней характеристикой, включающем задание значений токов I1, I2, . . . , Ij, . . . , In+1 и напряжений U1, U2, . . . , Uj, . . . , Un+1, (где j = 1, 2, . . . , n+1), соответствующих граничным значениям n участков, аппроксимирующих заданную внешнюю характеристику, измерение текущего значения тока и напряжения Up нагрузки, сравнение с заданными значениями текущих параметров Ip и Up, выбор по результатам равнения m-го участка, для которого Im < Ip< <I, и k-го участка, для которого Uk < Up < < Uk+1, изменение регулирующего параметра, например угла отпирания тиристоров сторон уменьшения рассогласования регулируемого параметра и повторение указанных действий через период квантования, k-й и m-й участки выбирают одновременно, в качестве регулируемого берут параметр C = = AcI + BU, где А = const, B = const, для чего задают каждого из n аппроксимирующих участков параметр С1, С2, . . . , Сj, . . . , Cn, равный Cj = UjIj+1-Uj+1Ij, для выбранных k-го и m-го участков определяют текущее значение параметра Сpk(m), где Cpk = = (Uk-Uk+1) Ip+(Ik+1-Ik)Up, Cpm = (Um- -Um+1)Ip+(1m+1-Im)<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/729.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>Up, определяют величину рассогласования Cm и Ck, выбирают меньшее из них, например Ck, и изменяют регулирующий параметр в сторону уменьшения меньшего из рассогласований Сm и Ck.

Благодаря введению нового регулируемого параметра М и других указанных отличительных действий достигается более высокая точность воспроизведения регулируемой внешней характеристики по сравнению с прототипом, поскольку при такой совокупности действий достигается кусочно-линейная аппроксимация регулируемой внешней характеристики преобразователя.

На фиг. 1 представлена заданная регулируемая внешняя характеристика преобразователя; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Сущность способа состоит в следующем.

Форму регулируемой внешней характеристики задают, фиксируя значения токов I1, I2, . . . , In+1 и напряжений U1, U2, . . . , Un+1, где j = 1, 2, . . . , n+1, соответствующих граничным значениям n линейных участков, аппроксимирующих заданную внешнюю характеристику. После приема текущих значений тока Ip и напряжения Up нагрузки определяют, каким двум из всех участков регулируемой внешней характеристики соответствует положение рабочей точки преобразователя, для чего для определения номера m одного из участков поочередно производят сравнение значения тока нагрузки Ip со значениями токов Ij, пока не выполняется условие In < Ip < Im+1 (1)

Для определения номера k еще одного участка поочередно производят сравнение значения напряжения нагрузки Up со значениями напряжений Uj, пока не выполняется условие Uk < Up < Uk+1. (2)

После определения двух рабочих участков формируют обобщенный параметр Ср в рабочей точке Ip, Up, рассчитанный по отношению к двум выбранным участкам k и m:

Сpm = (Um-Um+1)Ip+ +(Im+1-Im)Up , (3)

Cpk = (Uk-Uk+1)Ip+ +(Ik+1-Ik)Up, (4) и величины обобщенного параметра, соответствующие попаданию рабочей точки преобразователя на m-й и k-й участки регулируемой внешней характеристики: 

Cm = UmIm+1- -Um+1Im (5)

и Ck = UkIk+1-Uk+1Ik (6)

Определяют рассогласования для каждого из выбранных участков как Cm = Cm-Cpm (7)

и Ck = Ck-Cpk, (8) выбирают из них меньшее и передают как сигнал рассогласования для обработки регулятором, настроенным на стабилизацию обобщенного параметра. Перечисленные операции производят в течение одного интервала квантования и через интервал квантования повторяются.

Схема, реализующая предлагаемый способ, содержит счетчик участков 1, выходы которого соединены с управляющими входами коммутаторов 2 и 3, на информационные входы которых подаются заданные значения токов I1, I2, . . . , Ij, . . . , In+1 и напряжений U1, U2, . . . - Un+1 соответственно, а выход каждого соединен с входом компараторов 4 и 5, на другие входы которых подаются текущие значения измеренных тока Ip и напряжения Up, а выход каждого соединен о стробирующим входом регистров-защелок 6 и 7 соответственно, другие входы которых соединены с выходами счетчика участков 1, а выходы соединены с входами вычислителей 8 и 9 рассогласования соответственно, на другие входы которых подаются текущие значения тока Ip и напряжения Up и заданные значения токов и напряжений, а выход каждого соединения с входом схемы 10 сравнения, вход сброса которого соединен с выходом таймера 11, выход которого соединен также с входами сброса счетчика участков 1, компараторов 4 и 5 и схемы 10 сравнения.

Схема работает следующим образом.

Коммутаторы 2 и 3 последовательно передают значения Ij и значения напряжений Uj на границах линейных участков, аппроксимирующих регулируемую характеристику на схемы 4 и 5 сравнения. Схема 4 сравнения вырабатывает на выходе строб записи при выполнении условия (1), а схема 5 ранения - на выходе строб записи при выполнении условия (2). В регистрах-защелках 6 и 7 фиксируются номера K и m выбранных участков. Вычислитель 8, используя информацию о номере участков K, рабочих токе Ip и напряжении Up, согласно выражениям (3), (5) и (7) определяет значение рассогласования для k-го участка, вычислитель 9, используя информацию о номере участка m, рабочих токе Ip и напряжении Up, согласно выражениям (4), (6) и (8) определяет значение рассогласования для m-го участка. Схема 10 сравнения выбирает из двух рассогласований одно, имеющее меньшее значение, и передает его для отработки регулятору. Таймер 11 предназначен для синхронизации системы управления и обеспечения итеративного приближения к требуемой регулируемой внешней характеристике. (56) Гладков Э. А. Совершенствование процессами дуговой сварки на базе высокочастотных преобразователей энергии. Сварочное производство, 1984, N 3, с. 13-16.

Исхаков А. С. , Обухов С. Г. и Ушаков А. В. Управление внешней характеристикой источника электропитания. Электричество, 1990, N 11, с. 6 7-71. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ, заключающийся в том, что задают значения токов I1, I2, . . . , Ij. , . . . In+1 (где j = 1,2, . . . . , n + 1) и напряжений U1, U2, . . . , Uj, . . . , Un+1, соответствующих граничным значениям n участков, аппроксимирующих заданную регулируемую внешнюю характеристику, измеряют текущие значения тока Iр и напряжения Uр нагрузки и сравнивают их с заданными значениями этих параметров, выбирают по результатам сравнения m-й участок, для которого параметр Im<I<I, и k-й участок, для которого параметр Uk>Up>U , изменяют сигнал управления в сторону уменьшения рассогласования регулируемого параметра и повторяют указанные действия через период квантования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения регулируемой внешней характеристики, сравнение текущих и заданных значений тока и напряжения производят одновременно, в качестве регулируемого используют параметр C = A I + B U, где A = const, B = const, для чего задают для каждого из участков параметр C1, C2, . . . Cj, . . . Cn, равный Cj = Uj Ij-1 - Uj-1 Ij, для выбранных k-го и m-го участков определяют текущее значение параметра Cрк(m), где Cрк = (Uk - Uk+1) Ip + (Ik+1 - Ik) Up, Cpm = (Um - Um+1) Ip + (Im+1 - Im) Up, определяют рассогласования регулируемого параметра Im<I<I выбирают меньшее из них и изменяют сигнал управления в сторону уменьшения наименьшего из рассогласований регулируемого параметра.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru